德國克魯斯MIG雙絲焊_青島寶利來焊接技術有限公司

品牌：克魯斯

規格：雙絲焊

產地：德國

摘要：在造船的分段制造中，大張的鋼板首先需要完成拼板的焊接。拼板焊接的質量和效率直接影響到整個分段的制造周期。應用TANDEM雙絲焊工藝進行平面分段拼板焊接時，對組對精度要求低，母材種類的適用性強，焊縫機械性能良好，熱輸入低，變形小，減少焊前焊後處理成本，大大提高了焊接效率。在中厚板焊接時熔敷率可達到20kg/h,是代替埋弧焊的佳工藝。

關鍵詞：TANDEM　雙絲焊拼板　MAG　平面分段流水線　中厚板焊接

0 前言

　　在2006年由國務院批準發布的《船舶工業中長期發展規劃》明確的指出了我國造船業的發展目標：到2010年由我國自主研發、制造的主力船舶達到國際先進水平，年造船能力達到2300萬載重噸。到2015年形成開發建造高附加值，高技術船舶的能力，年造船能力達到2800萬載重噸，使我國成為造船強國。

　　我國目前已經成為上的焊接大國和第三造船大國，造船的產量在大幅度的增長，隨著船舶大型化和高附加值的船舶的增加及造船工藝的不斷改進，對船板的要求也越來越高。根據許多船廠的普遍反映，船板越長越寬越好。主要是由於造船工藝的要求，大板幅的板材有利於適應大分段造船的工藝要求，提高造船效率。除鋼板尺寸外，現代造船業對造船鋼板品種的要求也越來越高，如制造液化氣運輸船需要耐超低溫鋼板，石油運輸船和深海鑽井平臺上用的低合金高強鋼板等。這些大幅板材和低合金高強鋼板材的焊接，也是各個船廠焊接部門必需面臨的課題。

　　船舶的焊接技術是我國現代造船模式中的關鍵技術之一，先進的造船焊接技術，在提高造船效率，降低船舶建造成本和提高船舶建造質量上起著不容忽視的作用。在大型的分段制造中，近幾年來我國的造船企業相繼引進了多條平面分段流水線，在船廠的生產中發揮了較大的作用。但是也由於種種原因，從目前的國內的幾大船廠引進的平面流水線來看，或多或少都存在著一些弊端。首先，不僅是購買成本相當的昂貴，使用成本也極為昂貴。焊接材料依靠進口，由於一般引進的設備都是大型裝備，因此採用的都是大線能量高速焊接等技術工藝。國內雖然有部分焊材可以代替進口用於引進設備使用，但對韌性指標要求高或是特殊場合的焊材仍以進口為主；其次，由於一般引進的設備都是大線能量技術工藝，這就對高強鋼的焊接不太適應，熱輸入大，產生變形和組織性能等問題；國內許多船廠引進的平面分段流水線中FCB單面焊雙面成型拼板焊接工位，由於國內的裝配水平精度和國外有的差距，達不到理想化的狀態。由於坡口留根，間隙一致性差等問題導致焊縫反面成型不均勻，有時甚至不成型，增加返修工作量。對厚度 35mm的鋼板焊接接頭的某些性能不能較好的滿足要求。導致在一些情況下流水線流不起來，或流的不暢。

1　TANDEM雙絲焊接係統簡介

　　為了提高我國工業企業的焊接生產效率和焊接技術水平，珠海市金寶熱融焊接技術有限公司從的德國克魯斯（CLOOS）公司引進了TANDEM雙絲高速焊接技術。成功的解決了一些需要高速焊接的用戶的需求，在過去的十年中已經有超過250套的TANDEM焊接係統在國內交付使用，受到了廣大用戶的一致好評。

　　TANDEM係統是由兩臺德國克魯斯（CLOOS）全數字化焊機，兩臺送絲機及一把焊槍組成。該技術將兩根焊絲按的角度放在一個特別設計的焊槍裏，兩根焊絲分別由各自的電源供電，所有的參數都可以彼此獨立，這樣可以佳地控制電弧。TANDEM係統不僅可以提高熔敷速度，大大提高焊接效率，而且改善了焊縫質量，減少了飛濺物。

（1）TANDEM 焊接係統原理：
德國CLOOS公司TANDEM焊接係統原理見圖1。

圖1 TANDEM焊接係統原理

（2）TANDEM 雙絲焊的工藝特點：
a)　焊機， 100% 暫載率時的焊接電流 1000A ，脈衝電流 1500A ；
b)　數字化脈衝電源， 6 英寸 LCD 顯示，可編程，連接 PC 機、打印機；
c)　每根焊絲的規範參數可單獨設定，質材、直徑可不同，相位差可連續調整；
d)　每根焊絲的送絲速度可達 35m /min ；
e)　大大提高熔敷效率和焊接速度；
f)　在熔敷效率增加時，保持較低的熱輸入；
g)　電弧穩定，熔滴過渡受控；
h)　焊接變形小；
i)　飛濺小；
j)　焊接數據監控和管理，錯誤代碼顯示；
k)　使用標準氣體，耗氣量少；
l)　可焊接鋼、高強鋼、不銹鋼、鋁合金等；

（3）TANDEM焊接的脈衝波形
兩臺數字化焊機通過特殊的裝置經行通訊，保證兩個電弧間互不幹擾，兩根焊絲可使用不同的頻率組合的脈衝電弧進行焊接，見圖2

A)同頻率同相位的
B)同頻率相位差180度
C)不同頻率的任意相位

圖2　TANDEM焊接的脈衝波形的不同組合

2　船廠分段拼板技術要求

船廠分段拼板技術要求如下：
（1）能焊透20-40mm厚的鋼板，單面焊雙面成型，反面成型美觀，焊縫能滿足船檢的要求；
（2）焊接速度：厚20mm的700mm/min以上，厚16mm的800-1000mm/min之間；
（3）能同樣適用低合金高強鋼的高速焊接；
（4）焊接變形控制要求焊後不需要校正，厚板焊接完成後變形量不允許超過5mm；
（5）能用銅襯墊或陶瓷襯墊；
（6）組對時間隙精度允許有2-3mm的誤差；
（7）能適應小車式或門架式拼板焊接。

3 TANDEM雙絲焊拼板係統的構成

3.1　門架式拼板焊接係統構成
（1）機臺總成：含主門架、爬梯、橫向滑移小車等。主門架採用固定形式，長21m,適用21m及以下不同規格的板材，焊接小車在門架橫梁上運行，焊接距離長。
（2）焊接總成：含焊接小車、電動十字滑架，手動十字滑架焊槍夾持機構等
（3）焊接係統：含兩套TANDEM雙絲焊機（四臺）、四臺送絲機、兩把TANDEM雙絲焊槍及焊槍電纜、聯接電纜等。
（4）控制總成：含控制箱、操作箱、電纜線等。控制係統採用集中控制，可儲存焊接工藝參數，根據不同工藝參數可隨時調用，數字顯示。

圖3　門架式拼板焊接係統

3.2　小車式拼板焊接係統構成
（1）焊接小車：含單邊伺服驅動小車、軌道。小車行走速度範圍是300-3000mm/min，軌道
　　採用快接式安裝，可延長。
（2）焊接係統：含1套TANDEM雙絲焊機（2臺）、2臺送絲機、1把TANDEM雙絲焊槍及焊槍電纜、聯接電纜等。
（3）電弧擺動器：含直式電弧擺動裝置,焊縫擺動寬度40mm範圍內可調，左右駐留時間0-9秒可調，可保證在焊接寬焊縫時成型美觀。
（4）控制總成：含控制箱、遙控器等。控制係統採用集中控制，可儲存焊接工藝參數，根據不同工藝參數可隨時調用，數字顯示。

圖4　小車式拼板焊接係統

4 TANDEM雙絲焊拼板焊接工藝制定

4.1　20mm左右厚度鋼板焊接工藝制定
　a)坡口形式：開Y型坡口，單面15°，留根2-4mm；
　b)預留間隙：預留3-6mm間隙；
　c)焊點要求：每個焊點的厚度不得大於4mm，長度不大於15mm；
　d)焊接速度：分3層進行焊接，焊接速度不低於700mm/min；
　e)反面成型：採用陶瓷襯墊反面強制成型；

4.2　35mm左右厚度鋼板焊接工藝制定
　a)坡口形式：開Y型坡口，單面20-25°，留根2-4mm；
　b)預留間隙：預留3-6mm間隙；
　c)焊點要求：每個焊點的厚度不得大於4mm，長度不大於15mm；
　d)焊接速度：分多層多道進行焊接，焊接速度不低於500mm/min；
　e)變形控制：預留3°的反變形；
　f)反面成型：採用陶瓷襯墊反面強制成型