超聲波探傷培訓考試考核試塊人工模擬缺陷

一、背景技術：

機車轉向架構架多采用中厚板材(板厚8mm以上)開坡口焊接而成。mag焊是指熔化極活性氣體保護電弧焊，在構架結構的焊接中常采用mag焊進行構架的焊接。由于構架結構的實際情況、空間位置及工藝裝備等限制，焊接時存在有管道與板材對接的焊接結構(簡稱為管板對接結構)，上述限制使得部分管板對接結構的環(huán)焊縫無法調整至平焊位置焊接，故必須采用固定全位置焊接。

固定全位置焊接的焊縫至少包括pe位、pd位、pf位、pb位、pa位等焊接位置，且在固定全位置焊接過程中需要對不同焊接位置進行間斷的焊接，因此在采用固定全位置焊接過程中，為了減少接頭數(shù)量以提高生產(chǎn)效率，通常采用由pa位分兩條自下而上焊接焊縫的操作方法。在上述焊接過程中，焊縫熔融金屬受熔滴過渡外力影響(比如熔滴自身重力、電弧吹力等)，會對背面焊縫成型及焊縫表面成型造成不良影響。具體的，各個焊接位置產(chǎn)生的不良影響如下所述：

1、pe位是指仰焊位，其焊接過程中熔池金屬受重力作用而有下流傾向，打底焊時存在背面焊縫成型困難、表面焊縫成型差的不良影響，比如焊接表面凸起，并在兩側出現(xiàn)焊趾夾溝的問題；

2、pd位是指自仰角位置焊接，其焊接過程中熔池金屬受重力作用而減弱，焊縫背面成型及焊縫外觀略有改善，但pe位與pd位轉換位置處極易出現(xiàn)焊縫高度差，從而影響焊縫整體美觀。

3、pf位是指立焊位，其焊接過程中由于熔池金屬受重力影響下淌，此位置焊縫背面熔透性得到改善，但極易出現(xiàn)板側焊趾夾溝(指同一溫度條件下坡口側先熔化)，此外，由于電弧在熔池上側，則熔孔打開后需要嚴格控制焊接速度，否則極易出現(xiàn)背面焊縫成型凸起過大，焊接速度過快導致母材熔深不易保證，以及未熔合缺陷等問題。在進行蓋面焊時，則要注意兩側的停留時間及電弧擺動速度，否則極易出現(xiàn)焊縫中間凸起且兩側咬邊的問題；

4、pb位和pa位分別指平角焊位和平焊位，由于全位置焊接為連續(xù)焊接，其焊接過程由仰焊、立焊轉變?yōu)槠胶?，其中，受熔池金屬重力影響導致仰焊和立焊參?shù)選擇較小，而平焊位焊接時重力影響有利于焊縫背面成型，因此通常選用焊接參數(shù)大于仰焊和立焊的焊接參數(shù)，因此如果采用與仰焊和立焊相同參數(shù)進行平焊位焊接，則極易出現(xiàn)未焊透及未熔合的缺陷。

由此可見，現(xiàn)用的管板對接結構的焊接方法及焊接系統(tǒng)在焊接過程中，因不同焊接位置的焊縫熔滴過渡時受外力影響，容易出現(xiàn)各種類型的成型不良，從而會對背面焊縫成型及焊縫表面成型都造成不良影響。

二、技術實現(xiàn)要素：
(一)要解決的技術問題

本發(fā)明實施例提供了一種管板對接結構的焊接方法及焊接系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術的焊接方法及焊接系統(tǒng)在焊接過程中，因不同焊接位置的焊縫熔滴過渡時受外力影響，容易出現(xiàn)各種類型的成型不良，從而會對背面焊縫成型及焊縫表面成型都造成不良影響的技術問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種管板對接結構的焊接方法，所述焊接方法包括：驅動焊槍在管板對接結構的環(huán)焊縫內沿所述環(huán)焊縫連續(xù)施焊，并在所述連續(xù)施焊的過程中，驅動所述焊槍在所述環(huán)焊縫的坡口側和非坡口側之間按照運條路線多次交叉移動。

在部分實施例中，所述運條路線包括順序連接的若干組施焊路線，每組所述施焊路線均包括連續(xù)設置的第一施焊點、第二施焊點和第三施焊點，所述第一施焊點位于管板對接結構的板體上，所述第二施焊點位于所述環(huán)焊縫的非坡口側，所述第三施焊點位于所述環(huán)焊縫的坡口側，所述第一施焊點與所述第二施焊點、所述第二施焊點與所述第三施焊點、以及所述第三施焊點與下一組的所述第一施焊點之間分別通過過渡線連接，各條所述過渡線具有至少兩個交點。

在部分實施例中，各條所述過渡線包括第一過渡線、第二過渡線和第三過渡線，所述第一過渡線連接在所述第一施焊點和第二施焊點之間，所述第二過渡線連接在所述第二施焊點和第三施焊點之間，所述第三過渡線連接在所述第三施焊點與下一組的所述第一施焊點之間。

在部分實施例中，各條所述過渡線之間的交點至少包括第一交點和第二交點，所述第一過渡線與所述第二過渡線相交于所述第一交點，所述第二過渡線與所述第三過渡線相交于所述第二交點。

在部分實施例中，所述第一交點和所述第二交點連續(xù)的分布在所述坡口側和所述非坡口側之間。

在部分實施例中，所述施焊路線還包括兩個端點，兩個所述端點之間的連線為所述施焊路線的最大長度，兩個所述端點之間的連線水平設置。

在部分實施例中，所述運條路線還包括起弧點，所述起弧點為第一組所述施焊路線的第一施焊點，所述起弧點位于所述管板對接結構的板體上，并位于所述環(huán)焊縫的軸線與所述坡口側之間。

在部分實施例中，在所述環(huán)焊縫內沿所述環(huán)焊縫分別設有若干個焊接位置，若干個所述焊接位置至少包括沿所述環(huán)焊縫的順時針方向和/或逆時針方向設置的仰焊位、立焊位和平焊位。

在部分實施例中，所述焊接方法還包括：

基于起弧參數(shù)，驅動所述焊槍在起弧位置起弧，所述起弧位置位于所述管板對接結構的板體上，并位于所述環(huán)焊縫的仰焊位；

基于施焊參數(shù)，驅動所述焊槍在沿所述環(huán)焊縫連續(xù)施焊的過程中，連續(xù)的經(jīng)過所述仰焊位、所述立焊位和所述平焊位；

基于收弧參數(shù)，驅動所述焊槍在所述平焊位收弧。

本發(fā)明還提供了一種基于如上所述的管板對接結構的焊接方法的焊接系統(tǒng)，包括：

焊接控制單元，用于驅動焊槍在管板對接結構的環(huán)焊縫內沿所述環(huán)焊縫連續(xù)施焊，并在所述連續(xù)施焊的過程中，驅動所述焊槍在所述環(huán)焊縫的坡口側和非坡口側之間按照運條路線多次交叉移動。

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