無縫藥芯焊絲在線焊合生產設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及藥芯焊絲制造領域，尤其涉及制造無縫藥芯焊絲時用的在線焊合生產 設備。
【背景技術】
[0002] 藥芯焊絲也稱為粉芯焊絲或管狀焊絲。藥芯焊絲具有適應性好，工藝性能好、溶 敷率高、摻和金容易、熔深大、力學性能好等優點，廣泛應用于壓力容器、橋梁、造船、汽車、 鐵路運輸、管道、重型機械、電站建設、石化、海洋工程、采礦、建筑機械以及高層建筑機械行 業，可提高生產效率，并實現節能節材，降低成本。
[0003] 藥芯焊絲可分為有縫藥芯焊絲和無縫藥芯焊絲。其中，有縫藥芯焊絲因存在合縫 而易吸濕導致其中的藥芯粉受潮，焊絲表面生銹進而影響焊接質量，增大氫致裂紋的風險； 無縫藥芯焊絲因合縫被焊合而形成無縫表面，并可在焊絲的無縫表面上鍍銅，因而能防止 焊絲中的藥芯粉吸濕受潮，具有良好的焊接工藝性能，且無縫藥芯焊絲的藥芯粉中還可添 加還原性的成分，如CaSi和CaMg等還原性物質。
[0004] 無縫藥芯焊絲通常是采用鋼管拔制法或在線焊合法制成。
[0005] 采用鋼管拔制法生產無縫藥芯焊絲時，先將藥芯粉通過加粉器以振動加粉方式加 入到高頻焊管內，再通過拉絲機將加有藥芯粉的高頻焊管拉制成焊絲半成品，并對焊絲半 成品的表面鍍銅，最后制成成品的無縫藥芯焊絲。采用鋼管拔制法生產無縫藥芯焊絲，不僅 成本高，還不能保證振動加粉時高頻焊管內各處的藥芯粉的密度完全一致，且生產過程間 斷，不能形成全流水作業。
[0006] 為解決鋼管拔制法存在的問題，本領域的技術人員提出采用在線焊合法生產無縫 藥芯焊絲。在采用在線焊合法生產無縫藥芯焊絲時，先將鋼帶經扎機軋輥形成U型槽線管， 并將藥芯粉通過配粉器加入到鋼帶形成的U型槽線管內，接著采用軋輥對鋼帶做進一步的 軋制，再采用高頻感應焊接方式將焊絲合縫焊合形成焊絲坯管，焊絲坯管經過退火、拉拔、 鍍銅等工藝成為成品的無縫藥芯焊絲。這樣，雖然能夠解決鋼管拔制法存在的問題，但是， 鋼帶尤其是加有藥芯粉的U型槽線管在經軋機軋制下合縫形成O形斷面的藥芯焊絲毛坯時 易發生抖動，導致藥芯粉抖落，浪費材料，在進行焊接時，藥芯焊絲毛坯抖動甚至會導致焊 接裝置無法對焊絲合縫進行焊合，進而導致生產的無縫藥芯焊絲合格率低。另外，采用高頻 感應焊接方式對焊絲合縫進行焊合，焊合形成的焊縫夾渣多，熱影響區大，焊接質量差。
【發明內容】
[0007] 為解決現有無縫藥芯焊絲生產設備生產無縫藥芯焊絲時存在的浪費材料浪費、合 格率低的問題，本發明提供一種無縫藥芯焊絲在線焊合生產設備，該無縫藥芯焊絲在線焊 合生產設備包括軋機，且該軋機上設置有多個成型輥，在位于焊合位置兩側的兩個成型輥 之間設置有至少兩個焊絲穩定裝置，該焊絲穩定裝置包括水平滾輪組和豎直滾輪組，所述 水平滾輪組包括中心軸線均呈縱向設置的兩個水平滾輪，且該水平滾輪上設置有水平定位 槽以夾持住焊絲對該焊絲進行水平方向定位；所述豎直滾輪組包括中心軸線呈水平設置并 相互平行的兩個豎直滾輪，且該豎直滾輪上設置有豎直定位槽以夾持住焊絲并對該焊絲進 行豎直方向定位。這樣，該無縫藥芯焊絲在線焊合生產設備通過焊絲穩定裝置對焊絲進行 水平方向和豎直方向定位，并使焊絲張緊，從而消除焊絲抖動，避免U型槽線管內的藥芯粉 抖落形成材料浪費，使焊接裝置的焊接位置始終位于焊絲合縫處，對焊絲合縫進行連續不 斷的焊合，避免產生焊合漏點，提高生產的無縫藥芯焊絲的質量及合格率。
[0008] 優選地，所述焊絲穩定裝置包括水平調節裝置和豎直調節裝置。這樣，在焊接過程 中，可根據需要對焊絲穩定裝置進行調節。
[0009] 優選地，所述水平調節裝置的水平調節桿和所述豎直調節裝置的豎直調節桿上均 設置有搖柄。這樣，只需搖動搖柄即可對焊絲穩定裝置進行調節，操作簡單方便。
[0010] 優選地，該無縫藥芯焊絲在線焊合生產設備包括激光焊接裝置，該激光焊接裝置 包括激光焊源和激光射出頭，所述激光焊源與所述激光射出頭通過光纖連接，且所述激光 射出頭由工業機器人扶持定位。這樣，可采用激光焊接方法對焊絲合縫進行焊合，且焊合過 程中，可通過工業機器人根據需要對激光射出頭的聚焦位置進行調整，使其始終位于焊絲 合縫上。
[0011] 進一步地，所述激光射出頭的激光射出頭本體內設置有由上準直鏡和下聚焦鏡形 成的激光聚焦系統，且所述上準直鏡將所述激光焊源產生并從所述光纖傳導出的呈散射光 束的激光束折射成平行光束，所述下聚焦鏡對所述平行光束進行聚焦折射。這樣，可通過 激光聚焦系統對激光焊源產生并有光纖傳導出的發散的激光束進行聚集，提高激光的利用 率，同時提高焊合效率。
[0012] 優選地，所述激光射出頭上設置圖像采集裝置，該圖像采集裝置包括輔助照明光 源、反光系統和圖像傳感器，所述輔助照明光源通過夾持架與激光射出頭本體連接，且所述 輔助照明光源發出的照明光線照在焊接位置上；所述反光系統包括雙相色鏡和反光鏡，且 所述雙相色鏡傾斜設置在所述激光射出頭本體內并位于所述上準直鏡和所述下聚焦鏡之 間，所述反光鏡位于與所述激光射出頭本體連通的支撐彎管內并與所述雙相色鏡平行；所 述圖像傳感器位于所述支撐彎管的上端并采集所述反光鏡反射的光線。這樣，可通過圖像 采集裝置對焊接過程進行實時監控，以便于根據焊接實況對焊接激光焊接裝置及焊絲穩定 裝置進行調節，提高焊合效果。
[0013] 進一步地，所述圖像傳感器和所述反光鏡之間設置有濾光透鏡，該濾光透鏡對所 述反光鏡反射的光線進行濾光聚集處理。這樣，可通過濾光透鏡濾除反射光線中的干擾光 線，并對反射光線進行聚焦，增強圖像傳感器接收到的光信號，提高監控效果。
[0014] 進一步地，所述圖像傳感器為CXD傳感器。由于C⑶傳感器傳輸信號不失真，且靈 敏度尚，可進一步提尚監控效果。
[0015] 優選地，所述激光射出頭上設置有保護氣導管，該保護氣導管與所述輔助照明光 源在所述激光射出頭本體的兩側相對設置。這樣，保護氣導管與輔助照明光源在焊接過程 中不會相互干擾，可以避免因保護氣導管在焊接位置形成陰影而導致圖像采集裝置不能夠 采集到清晰的影像信息，進而提高監控效果。
[0016] 優選地，該無縫藥芯焊絲在線焊合生產設備包括焊合控制系統，該焊合控制系統 包括計算處理裝置，且該計算處理裝置對所述圖像傳感器采集到的影像信息進行收集分析 處理得到焊接實況，并根據焊接實況向所述工業機器人發送調整指令，所述工業機器人根 據所述調整指令調整姿態使所述激光射出頭發射出的激光束的光斑始終位于焊絲的合縫 上。這樣，可形成一個閉環的焊合控制系統，對焊接位置進行實時監控并根據監控數據進行 相關調節，從而提尚焊合效果。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發明無縫藥芯焊絲在線焊合生產設備的結構示意圖；
[0018] 圖2為圖1所示的無縫藥芯焊絲在線焊合生產設備中的焊絲穩定裝置的結構示意 圖；
[0019] 圖3為圖1所示的無縫藥芯焊絲在線焊合生產設備中的激光射出頭的結構示意