一种大口径厚壁钢管焊接设备的制作方法

本发明属于钢管焊接设备技术领域，具体涉及一种大口径厚壁钢管焊接设备。

背景技术：

目前，大口径厚壁螺旋焊管大量应用于钢管桩工程、流体输送管道和钢结构等领域，其制作过程大致为：首先，将钢带卷展开矫平，然后，在螺旋焊管机组生产线上连续地卷曲并焊接，制作出具有螺旋状焊缝和对头焊缝（前一个钢带尾与后一个钢带头的焊接缝）的螺旋钢管。其中螺旋状焊缝一般采用双面自动埋弧焊法焊接而成，而对头焊缝的正面（即螺旋焊管的内侧）一般采用自动埋弧焊法焊接。

当前的螺旋焊管生产工艺，均直接进行焊接形成螺旋状焊缝。然而，生产中发现，采用一次焊接形成螺旋状焊缝的方式，当出现钢管尺寸偏差如不够圆或者同心度不够等状况时，需要切开才能进行修补，修补较为困难。而在实际生产中，钢管尺寸偏差在所难免。

此外，采用一次焊接形成螺旋状焊缝的方式，短时间内热输入较多，钢管温升较快较大，残留热应力较大，影响钢管性能。

技术实现要素：

本发明针对现有大口径厚壁螺旋焊管采用一次焊接成型，修补较为困难的不足，提供一种大口径厚壁钢管焊接设备，分两次焊接，降低修补难度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种大口径厚壁钢管焊接设备，所述焊接设备包括：

定位预焊接装置，所述定位预焊接装置对钢管进行预焊接；

测径装置，所述测径装置测量钢管的直径和椭圆度；

精确焊接装置，所述精确焊接装置对钢管进行性能焊接；

沿钢管行进方向，所述精确焊接装置位于定位预焊接装置的后方。

本发明的大口径厚壁钢管焊接设备，设有定位预焊接装置，在定位预焊接之后进行测径，符合工艺要求方才进行精确焊接，若不符合工艺要求则切开重新进行定位预焊接定位预焊接后的焊缝强度小于精确焊接，切开相对更加容易；并且，进行预焊接再进行精确焊接，预焊接具有预热作用，可以降低钢管温升速度，提升焊接质量。当测径装置检测到定位预焊接后的钢管尺寸不符合要求时，可通过使输送钢管的传送辊反转的方式实现。

作为改进，所述定位预焊接装置位于钢管内侧，所述定位预焊接装置采用埋弧焊，所述定位预焊接装置采用连续焊接。

作为改进，所述精确焊接装置为四丝焊接装置，其中两根焊丝在外，两根焊丝在内。

作为改进，所述定位预焊接装置与精确焊接装置采用相同的焊丝。

作为改进，所述定位预焊接装置的热输入小于精确焊接装置的热输入。

作为改进，所述测径装置位于钢管外侧，所述测径装置为在线自动测径装置。

作为改进，所述焊接设备包括伸入钢管内侧的支架，所述定位预焊接装置包括设于支架上的焊座、设于焊座上的焊枪、焊丝输送机构和焊剂输送机构。

作为改进，所述精确焊接装置包括内焊接装置和外焊接装置，所述内焊接装置包括设于支架上的焊座、设于焊座上的焊枪、焊丝输送机构和焊剂输送机构。

作为改进，所述定位预焊接装置采用实心铜丝作为焊丝。

作为改进，所述定位预焊接装置的焊丝输送机构包括焊丝架和引导铜管，所述引导铜管对焊丝进行导向。

本发明的大口径厚壁钢管焊接设备：采用定位预焊接和精确焊接的二次焊接方式，在定位预焊接后进行测径，便于在不合格时进行修补；定位预焊接具有预热作用，减少钢管温升速度和温升量，提升焊接质量，保证钢管性能。

附图说明

图1和图2是本发明实施例一的大口径厚壁钢管焊接设备不同角度的结构示意图。

0、钢管，

1、定位预焊接装置，

2、精确焊接装置，21、内焊接装置，22、外焊接装置。

具体实施方式

下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。

参见图1和图2，本发明一种大口径厚壁钢管焊接设备，所述焊接设备包括：

定位预焊接装置，所述定位预焊接装置对钢管进行预焊接；

测径装置，所述测径装置测量钢管的直径和椭圆度；

精确焊接装置，所述精确焊接装置对钢管进行性能焊接；

沿钢管行进方向，所述精确焊接装置位于定位预焊接装置的后方。

本发明的大口径厚壁钢管焊接设备，设有定位预焊接装置，在定位预焊接之后进行测径，符合工艺要求方才进行精确焊接，若不符合工艺要求则切开重新进行定位预焊接定位预焊接后的焊缝强度小于精确焊接，切开相对更加容易；并且，进行预焊接再进行精确焊接，预焊接具有预热作用，可以减少钢管温升速度，提升焊接质量。

实施例一

参见图1和图2，本发明实施例一的一种大口径厚壁钢管焊接设备，所述焊接设备包括：

定位预焊接装置1，所述定位预焊接装置1对钢管进行预焊接；

测径装置，所述测径装置测量钢管的直径和椭圆度；

精确焊接装置2，所述精确焊接装置2对钢管进行性能焊接；

沿钢管行进方向，所述精确焊接装置2位于定位预焊接装置1的后方。

作为改进，所述定位预焊接装置1位于钢管内侧。

作为改进，所述精确焊接装置2为五丝焊接装置，其中三根焊丝在外，两根焊丝在内。

作为改进，所述定位预焊接装置1与精确焊接装置2采用相同的焊丝。

作为改进，所述定位预焊接装置1的热输入小于精确焊接装置2的热输入。

作为改进，所述测径装置位于钢管外侧，所述测径装置为在线自动测径装置。测径装置的结构可参照现有技术，在此不做赘述。

作为改进，所述焊接设备包括伸入钢管内侧的支架，所述定位预焊接装置1包括设于支架上的焊座、设于焊座上的焊枪、焊丝输送机构和焊剂输送机构。

作为改进，所述精确焊接装置2包括内焊接装置21和外焊接装置22，所述内焊接装置21包括设于支架上的焊座、设于焊座上的焊枪、焊丝输送机构和焊剂输送机构。

作为改进，所述定位预焊接装置1的焊枪和精确焊接装置2的内焊接装置21的焊枪的朝向相反。精确焊接装置2的内焊接装置21和外焊接装置22的焊接位置错开。

作为改进，所述定位预焊接装置1采用实心铜丝作为焊丝。

作为改进，所述定位预焊接装置1的焊丝输送机构包括焊丝架和引导铜管，所述引导铜管对焊丝进行导向。本实施例中，有三根来自焊丝架的实心铜丝进入钢管内部。

本发明实施例一的大口径厚壁钢管焊接设备的有益效果：采用定位预焊接和精确焊接的二次焊接方式，在定位预焊接后进行测径，便于在不合格时进行修补；定位预焊接具有预热作用，减少钢管温升速度和温升量，提升焊接质量，保证钢管性能。

采用本发明的大口径厚壁钢管焊接设备进行生产时，生产方法包括以下步骤：

s1、将钢卷展开、矫平、预弯后成型为螺旋状钢带；

s2、对螺旋状钢带进行定位预焊接；

s3、测径；

s4、对定位预焊接后的螺旋状钢带进行精确焊接；

s5、切管、清渣；

其中，定位预焊接后的焊缝强度小于精确焊接的焊缝强度。

作为改进，若步骤s3的测径通过，则直接进行s4的精确焊接；若步骤s3的测径未通过，则切开螺旋状钢带重新进行定位预焊接。

作为改进，螺旋状钢带的切开由电机反转完成。由于定位预焊接后的焊接强度较小，因而可以直接由电机反转即可实现螺旋状钢带的切开。

作为改进，步骤s2中，在螺旋状钢带的内侧进行定位预焊接。

作为改进，步骤s4中，精确焊接包括螺旋状钢带内侧的两根焊丝焊接和外侧的三根焊丝焊接。

作为改进，定位预焊接的热输入小于精确焊接的热输入。

作为改进，定位预焊接和精确焊接的总热输入少于现有一次焊接的热输入。

作为改进，所述钢卷的宽度不小于1200mm，所述钢卷的厚度不下于20mm。

作为改进，定位预焊接采用的焊丝与精确焊接采用的焊丝相同。

作为改进，步骤s3中，测径由在线自动测径装置完成，所述在线自动测径装置采用非接触式ccd测径原理测量管径和椭圆度。

定位预焊接装置和精确焊接装置的具体结构，可以参照现有技术，在此不做赘述。定位预焊接装置和精确焊接装置的焊接跟踪等结构，可以参照现有技术，在此不做赘述。

本发明的大口径厚壁钢管生产方法的有益效果是：采用定位预焊接和精确焊接的二次焊接方式，在定位预焊接后进行测径，便于在不合格时进行修补；定位预焊接具有预热作用，减少钢管温升速度和温升量，提升焊接质量，保证钢管性能。

以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。