[发明专利]一种舵系装置的自动化焊接方法

说明书

本发明公开了一种舵系装置的自动化焊接方法，包括以下步骤，在舵系装置焊接前，需要首先进行装置的参数获取，经过仪器配合开源结构分析软件code aster，将舵系装置的各个参数确定出来，实际数值包括每个位置的弯曲率和弯曲半径，然后计算出装配间隙和接口端口长度，通过设定出舵系工件的各个参数，包括弯曲率和弯曲半径、截面面积和接口型号以及装配间隙。本发明通过设置电弧焊和固相焊两种焊接工艺结合，配合上端口V型结构，使焊接面积增大，可在焊接过程中更好切合，开源结构分析软件code aster将工件标准通过数据比对，配合上自动化控制器，可提高精度，保证焊接材料、焊接工艺和输入热量都按标准实施，减小误差。

技术领域

本发明涉及舵系装置焊接技术领域，尤其涉及一种舵系装置的自动化焊接方法。

背景技术

随着世界经济发展，能源需求量持续增大，导致传统石化能源日益枯竭、电力紧缺和环境污染加重，大力开发和利用清洁无污染的潮流能对缓解能源和环境问题具有重要的意义，船舶的舵系装置是船舶转向的重要设备，舵系装置中的舵叶长期处于水下，在船舶推进器的作用下给船舶提供转向的动力，但是现有的舵叶不能充分利用洋流和推进器的能量，舵系装置是船舶的操纵装置之一，舵系装置按舵的固定方式可分为：舵踵支承的舵、半悬挂舵和悬挂舵，当今海洋工程类船舶的舵叶长度普遍都在3.5米以上，焊接强度要求高。经检索，中国专利授权号为CN201310711546.3的专利，公开了一种复合焊接方法，包括在需要焊接的板材的其中一块上制备单边、单面坡口；将带坡口的板材与不开坡口的板材组装在一起并进行第一次焊接，所述第一次焊接为定位焊；将定位焊后的板材的第一面进行第二次焊接，所述第二次焊接采用气体保护焊的焊接方法进行；在所述第二次焊接后的板材的第二面进行第三次焊接。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种舵系装置的自动化焊接方法。

本发明提出的一种舵系装置的自动化焊接方法，包括以下步骤：

S1：在舵系装置焊接前，需要首先进行装置的参数获取，经过仪器配合开源结构分析软件code aster，将舵系装置的各个参数确定出来，实际数值包括每个位置的弯曲率和弯曲半径；

S2：然后计算出装配间隙和接口端口长度，通过设定出舵系工件的各个参数，包括弯曲率和弯曲半径、截面面积和接口型号以及装配间隙；

S3：接下来根据参数，选取焊接工艺、焊接材料和工件材料，焊接工艺选取固相焊和电弧焊两种，焊接材料配合两种焊接工艺，分别是采用超声波焊接和电极焊接，工件材料为Cr-Mo钢和铂钴铜条，主要工艺为固相焊，固相焊是利用其非平衡力学物理冶金过程，主要表现为待焊接界面不同区域的受力状况和塑性或超塑性流变的不均匀性，接头区组织在焊接过程中发生的不可逆固态相变等,导致了焊接面的焊合状态呈现非均匀性；

S4：通过激光切割器在Cr-Mo钢条上切取相应的长度，然后通过高强度弯曲机械配合上PLC控制器，钢条根据每个部分的弯曲率和弯曲半径被机械进行弯曲；

S5：在钢条的两侧端口处通过高强度刀头切割出V型结构，采用四焊道法固定装配间隙，首选采用固相焊，通过铂钴铜条进行预焊接和根部焊接，再通过切割出等径的钢圈，钢圈同样切割出V型结构，将钢圈卡接在焊接口；

S6：然后通过电弧焊将钢圈和钢条端口缝隙相焊接，焊接端口处通过打磨，将焊接处打磨光滑，舵系装置支杆也是采用同样步骤成型，成型后再通过仪器配合开源结构分析软件code aster将成型后工件和标准件进行比对，对偏差处进行计算，标记进行后续切割焊接，直至工件达到标准。

优选地，所述焊接工艺包括固相焊和电弧焊，且固相焊为恒温超塑性焊接法，电弧焊为埋弧自动焊法。

优选地，所述固相焊包括四条焊道，且四条焊道包括预焊道、二次焊道、填充焊道和盖面焊道。