管板对接 超声波探伤培训考试考核试块人工模拟缺陷

超声波探伤培训考试考核试块人工模拟缺陷

一、背景技术：

机车转向架构架多采用中厚板材(板厚8mm以上)开坡口焊接而成。mag焊是指熔化极活性气体保护电弧焊，在构架结构的焊接中常采用mag焊进行构架的焊接。由于构架结构的实际情况、空间位置及工艺装备等限制，焊接时存在有管道与板材对接的焊接结构(简称为管板对接结构)，上述限制使得部分管板对接结构的环焊缝无法调整至平焊位置焊接，故必须采用固定全位置焊接。

固定全位置焊接的焊缝至少包括pe位、pd位、pf位、pb位、pa位等焊接位置，且在固定全位置焊接过程中需要对不同焊接位置进行间断的焊接，因此在采用固定全位置焊接过程中，为了减少接头数量以提高生产效率，通常采用由pa位分两条自下而上焊接焊缝的操作方法。在上述焊接过程中，焊缝熔融金属受熔滴过渡外力影响(比如熔滴自身重力、电弧吹力等)，会对背面焊缝成型及焊缝表面成型造成不良影响。具体的，各个焊接位置产生的不良影响如下所述：

1、pe位是指仰焊位，其焊接过程中熔池金属受重力作用而有下流倾向，打底焊时存在背面焊缝成型困难、表面焊缝成型差的不良影响，比如焊接表面凸起，并在两侧出现焊趾夹沟的问题；

2、pd位是指自仰角位置焊接，其焊接过程中熔池金属受重力作用而减弱，焊缝背面成型及焊缝外观略有改善，但pe位与pd位转换位置处极易出现焊缝高度差，从而影响焊缝整体美观。

3、pf位是指立焊位，其焊接过程中由于熔池金属受重力影响下淌，此位置焊缝背面熔透性得到改善，但极易出现板侧焊趾夹沟(指同一温度条件下坡口侧先熔化)，此外，由于电弧在熔池上侧，则熔孔打开后需要严格控制焊接速度，否则极易出现背面焊缝成型凸起过大，焊接速度过快导致母材熔深不易保证，以及未熔合缺陷等问题。在进行盖面焊时，则要注意两侧的停留时间及电弧摆动速度，否则极易出现焊缝中间凸起且两侧咬边的问题；

4、pb位和pa位分别指平角焊位和平焊位，由于全位置焊接为连续焊接，其焊接过程由仰焊、立焊转变为平焊，其中，受熔池金属重力影响导致仰焊和立焊参数选择较小，而平焊位焊接时重力影响有利于焊缝背面成型，因此通常选用焊接参数大于仰焊和立焊的焊接参数，因此如果采用与仰焊和立焊相同参数进行平焊位焊接，则极易出现未焊透及未熔合的缺陷。

由此可见，现用的管板对接结构的焊接方法及焊接系统在焊接过程中，因不同焊接位置的焊缝熔滴过渡时受外力影响，容易出现各种类型的成型不良，从而会对背面焊缝成型及焊缝表面成型都造成不良影响。

二、技术实现要素：
(一)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种管板对接结构的焊接方法及焊接系统，用以解决现有技术的焊接方法及焊接系统在焊接过程中，因不同焊接位置的焊缝熔滴过渡时受外力影响，容易出现各种类型的成型不良，从而会对背面焊缝成型及焊缝表面成型都造成不良影响的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种管板对接结构的焊接方法，所述焊接方法包括：驱动焊枪在管板对接结构的环焊缝内沿所述环焊缝连续施焊，并在所述连续施焊的过程中，驱动所述焊枪在所述环焊缝的坡口侧和非坡口侧之间按照运条路线多次交叉移动。

在部分实施例中，所述运条路线包括顺序连接的若干组施焊路线，每组所述施焊路线均包括连续设置的第一施焊点、第二施焊点和第三施焊点，所述第一施焊点位于管板对接结构的板体上，所述第二施焊点位于所述环焊缝的非坡口侧，所述第三施焊点位于所述环焊缝的坡口侧，所述第一施焊点与所述第二施焊点、所述第二施焊点与所述第三施焊点、以及所述第三施焊点与下一组的所述第一施焊点之间分别通过过渡线连接，各条所述过渡线具有至少两个交点。

在部分实施例中，各条所述过渡线包括第一过渡线、第二过渡线和第三过渡线，所述第一过渡线连接在所述第一施焊点和第二施焊点之间，所述第二过渡线连接在所述第二施焊点和第三施焊点之间，所述第三过渡线连接在所述第三施焊点与下一组的所述第一施焊点之间。

在部分实施例中，各条所述过渡线之间的交点至少包括第一交点和第二交点，所述第一过渡线与所述第二过渡线相交于所述第一交点，所述第二过渡线与所述第三过渡线相交于所述第二交点。

在部分实施例中，所述第一交点和所述第二交点连续的分布在所述坡口侧和所述非坡口侧之间。

在部分实施例中，所述施焊路线还包括两个端点，两个所述端点之间的连线为所述施焊路线的最大长度，两个所述端点之间的连线水平设置。

在部分实施例中，所述运条路线还包括起弧点，所述起弧点为第一组所述施焊路线的第一施焊点，所述起弧点位于所述管板对接结构的板体上，并位于所述环焊缝的轴线与所述坡口侧之间。

在部分实施例中，在所述环焊缝内沿所述环焊缝分别设有若干个焊接位置，若干个所述焊接位置至少包括沿所述环焊缝的顺时针方向和/或逆时针方向设置的仰焊位、立焊位和平焊位。

在部分实施例中，所述焊接方法还包括：

基于起弧参数，驱动所述焊枪在起弧位置起弧，所述起弧位置位于所述管板对接结构的板体上，并位于所述环焊缝的仰焊位；

基于施焊参数，驱动所述焊枪在沿所述环焊缝连续施焊的过程中，连续的经过所述仰焊位、所述立焊位和所述平焊位；

基于收弧参数，驱动所述焊枪在所述平焊位收弧。

本发明还提供了一种基于如上所述的管板对接结构的焊接方法的焊接系统，包括：

焊接控制单元，用于驱动焊枪在管板对接结构的环焊缝内沿所述环焊缝连续施焊，并在所述连续施焊的过程中，驱动所述焊枪在所述环焊缝的坡口侧和非坡口侧之间按照运条路线多次交叉移动。

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