前言焊接变位机是一种被广泛使用于汽车制造、石油化工设备制造等行业的必不可少的专用焊接设备 。其种类不多，但是负载能力差别很大（从几百公斤到数百吨）。哈尔滨锅炉厂有限责任公司于１ ９８８年从沈阳专用电工设备厂购置了１台２５t吊篮式焊接变位机，工作台在水平状态下的最大 负载能力为２５t，工作台直径３６００mm，可以在１３５°范围内翻转。哈尔滨锅炉厂有限责 任公司购置２５t焊接变位机是为了石油化工容器的堆焊，电站设备制造中高温高压加热器管板堆 焊，核电设备制造的堆焊等等。在２００２年１０月之前，哈尔滨锅炉厂有限责任公司使用２５t 焊接变位机堆焊了一些产品，由于其产品焊接质量不稳定，造成产品返修问题多，生产周期延长。 特别是在哈尔滨锅炉厂有限责任公司与法国ALSTOM公司合作生产岭奥二期核电产品MSR的 管板堆焊时，反映出的电弧不稳定、经常断弧等问题尤为突出。这些问题同样出现在其他规格的高 温高压加热器管板堆焊和石油化工容器产品的堆焊中。１问题原因分析焊接不稳定以及断弧等问题 是如何发生的呢？通过技术人员对设备的全面检查，最终发现问题在于焊接地线的导电装置设计不 合理，造成导电机构工作不良或者失效。现场情况是：导电机构中的大部分碳刷与黄铜导电体的接 触面已经被电弧烧损，呈圆球形且与支架烧成一体，弹簧失效，黄铜导电体表面均匀地分布着与碳 刷位置一致的大面积的弧坑。从原碳刷架整体设计结构来看，采用的是电动机的碳刷架结构，结构 刚性相对较差，弹簧比较软，与碳刷连接的导线采用的是铜编织线（见图１）。在φ１００直径的 黄铜导电体径向均布着１２个碳刷，这些碳刷由保持架固定，碳刷由弹簧压迫使之与导电体之间保 持紧密接触。众所周知，电动机碳刷架结构在电动机的运行中经常出现的问题之一是碳刷磨损后弹 簧没有及时地将碳刷压向滑环，使其紧密接触，保持良好的导电性能，从而使电动机工作时滑环产 生火花，造成电动机滑环损坏的结果。当然焊接的旋转速度与电动机比较小得多，但是，焊接时通 过碳刷架的电流（哈尔滨锅炉厂有限责任公司正常进行６０mm宽带极堆焊的电流为８８０A左右 ）要远大于电动机工作时的电流。在焊接时，一旦出现碳刷与导电体接触不良，在它们之间就会产 生电弧，造成的后果是：a．焊接地线接触不良会产生焊接电流波动，使焊接过程不稳定，严重时 会造成焊接电流波动过大，焊接电源自保护起动（使用的是ESABLAE１６００电源和ESA BA６控制系统），造成停弧；b．导电机构元件之间接触不良产生的电弧，会使这些元件烧损， 特别是在大工作电流的情况下，损坏会更加严重。图１原导电机构２解决方案根据问题的现象，现 场检查的结果和对设备结构的分析，制订了如下改造方案（见图２）。将原来的导电机构拆除，只 保留导电铜环。在导电铜环的下面安装一个φ６００mm，厚２０mm的导电盘，在工作时导电盘 与工作台同步旋转。在安装导电盘的同时，也对称安装了２组导电体，它是由黄铜导电体、
导电体 块、弹簧和调整螺母组成。导电体通过调整支架将黄铜导电体固定，黄铜导电体由弹簧紧紧地压向 导电盘，使之保持良好导电接触。黄铜导电体的另一端与焊接地线连接。导电盘与黄铜导电体接触 表面的要求是必须滚压，形成光洁平整的表面，这样可以提高导电盘与黄铜导电体的接触性能，同 时也降低黄铜导电体的磨损，提高其寿命。这种导电机构的容量大约在２０００A。３使用效果２ ００２年１０月中旬，哈尔滨锅炉厂有限责任公司的轻容分厂开始使用改造后的２５t焊接变位机 来焊接高温高压加热器。a．采用带极堆焊方法焊接哈尔滨锅炉厂有限责任公司历史上的第１台６ ０万kW高温高压加热器管板，堆焊３层，每层大约５mm厚，连续焊接２３圈，共计３６h，一次完成焊接，经过检查，焊接质量25t焊接变位机焊接地线导电装置改造@汤晓明$哈尔滨锅炉厂有限责任公司机械动力处!黑龙江哈尔滨150046
@韩建伟$哈尔滨锅炉厂有限责任公司机械动力处!黑龙江哈尔滨150046
焊接变位机;;
焊接 ;;导电;;碳刷;;导电体;;
接触;;电弧介绍分析了25t焊接变位机在焊接地线导电装置设计中的问题,提出了解决问题的方案,给出了具体的实施方法以及使用效果。
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