公司每年根据客户的需求要焊接7～8万套阀体与法兰组合件，由于生产批量大、品种规格多，如果用手工钨极氩弧焊焊接，效率远远满足不了生产发展的需要。为了摆脱落后的设备和工艺的束缚，长期以来，我公司力求用科技手段来解决现有问题以实现科技兴公司，达到多、快、好、省的目标。
公司首先设想进口一台阀体与法兰双焊缝自动焊接机床，但需资金在20～30万美元，因财力所限，只能把目光转移到国内，寻求物美价廉的国产同类机床。通过查找资料、咨询有关专家后，与国内专业技术力量合作没计出阀体与法兰双环缝自动焊机。
我公司根据阀体与法兰环缝焊接的特点及技术条件提出设备要求，由某焊接自动化设备有限公司设计、制造了一台卧式环缝自动焊接机。专机在设计过程中，我公司有关人员捉供了许多阀体与法兰组合件焊接工艺技术资料，供该公司参考。机床经使用证明，其性能完全可与国外同类产品相媲美，能够满足阀体与法兰环缝焊接工艺的要求。
一、自动焊机的设计与原理
1.设备焊接电源形式的配置与比较
众所周知，焊缝质量的关键因素之一是焊接电源的配置。目前围内外有四种电源配置或焊接方法，为了择优选取，我们进行了对比分析。
(1)CO2气体保护电源(熔化极)利用CO2气体做保护。优点：CO2气体价格低、生产效率高、焊接电流密度大、焊件基体熔池深、熔化效率高、熔敷速度快，生产效率比手工焊高2～4倍，而且抗锈、抗裂性能好；缺点：大电流焊接时，焊接表面成形较差、飞溅较多，焊后需人工除掉粘在工件上的飞溅物。
(2)MIG气体保护焊(熔化极)，利用氩气做保护。优点：焊接熔池深度大、焊接电弧稳定、焊缝成形好、生产效率高；缺点：因保护气体用氩气来实现焊接过程，氩气价格偏高且MIG焊接电源较CO2/MAG焊接电源在价格上贵3～4倍。
(3)MAG气体保护焊电源(熔化极)。利用氩气和CO2混合气体保护，其中氩气为80％、CO2为20％。优点：焊接熔池深度大、熔敷效率高、焊接飞溅较小，可获得稳定的焊接过程和美观的焊缝。
(4)TIG气体保护电源(非熔化极)，利用氩气做保护。我公司通常使用的焊接电源就是这一种(手工钨极氩弧焊)。优点：由于电极只通过电流加热工件，使工件和焊丝形成熔池故没有飞溅物产生，焊缝成形美观；缺点：电弧熔池深度浅、熔敷率低、生产效率不高。因焊接过程全部采用氩气做保护，价格偏高。
通过焊接电源配置的对比及专家的建议，确定采用CO2/MAG焊接电源配置来制造双环缝自动焊接机床。
2.设备的构成与工作原理
(1)设备的构成 该设备由导轨床体、转动转台、气动尾顶滑台机构、转动机构、工件夹紧机构、中间托料机构、专机焊枪气动调节机构、焊枪三维微调节机构、焊枪夹持机构、气动尾顶及专机电控系统组成。卧式双环缝自动焊机结构如图1所示。
(2)工作原理 采用转动端夹紧工件，另一端顶紧工件的方式，双头CO2焊枪相对不动的原理与CO2/MAG焊接电源匹配实现工件环缝的焊接。
(3)设备的适用范围 ①适用于碳钢与不锈钢阀体、法兰等平面圆形环缝焊接。②环缝最小直径为25mm，最大直径为120mm。③阀体与法兰组焊工件最大长度为360mm，法兰最大直径为260mm。④工件最大重量为45kg，机床最大回转直径450mm。
(4)设备的特点 ①主转动部分采用标准蜗轮减速机传动，交流变频电动机，转速无级调节，转动定位盘上装有工件夹持机构。②中间托料盘采用气动上下运动，同时托料盘与气动尾顶滑台机构沿着机床可纵向调节，以适应不同长度不同规格的工件。调节时方便、快捷，且定位准确。③利用平台式焊枪调节机构，调节焊枪的轴向位置；采用精密直线轴承支承，手动调节焊枪距离，焊枪三维调节机构及焊枪夹持机构采用铝合金十字调架使焊枪夹持牢固可靠，焊枪的位置调节也方便、灵活。④设备具有搭接量调节和自动复位到初始状态等功能。⑤设备具有任意点起、收弧功能。⑥控制部分采用进口高性能PLC作为核心控制部件，对系统进行集中数据采集控制，操作界面为按钮式操作机构，故障率低并易于掌握。⑦一次成形双环缝焊接。⑧操作方便、易于调整，组焊不同规格体兰组合件时，设备调整一般只需5min左右即可完成。
3.设备的自动焊接程序
按下启动按钮→托料盘上升到位→待焊阀体、法兰件分别放在定位盘及托料盘上→气动尾顶到位顶紧工件→调整好焊枪位置和角度→调整好焊接速度、焊接电流、电压及有关参数→工件旋转→自动焊接→焊接完毕，气动尾顶松开→卸下工件、进入下一个循环。
（待续）
