懸掛式點(diǎn)焊機(jī)在碘吸附器殼體總裝時(shí)的應(yīng)用

摘 要：碘吸附器在核電廠通風(fēng)系統(tǒng)普遍使用，總裝作為碘吸附器殼體的生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的步驟，直接影響成品的質(zhì)量和加工效率，已有的手持式點(diǎn)焊機(jī)已不能滿足生產(chǎn)需要。懸掛式點(diǎn)焊機(jī)應(yīng)用于碘吸附器殼體總裝，極大地降低勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：碘吸附器殼體；點(diǎn)焊機(jī)；焊接

碘吸附器在核電廠通風(fēng)系統(tǒng)普遍使用，是通過吸附空氣中放射性碘降低氣態(tài)放射性排放水平和保障主控室/技術(shù)支持中心的可居留性的核心設(shè)備[1]。它對核電廠事故產(chǎn)物中放射性碘元素的吸附效率或凈化系數(shù)直接影響到相關(guān)安全分析的結(jié)論[2]。在碘吸附器殼體的生產(chǎn)過程中總裝是最關(guān)鍵的步驟，其加工質(zhì)量和效率直接影響成品的質(zhì)量和加工效率，在總裝過程中篩板與外殼的焊接是該工序的難點(diǎn)和重點(diǎn)。在前期碘吸附器殼體總裝時(shí)采用的是手持式點(diǎn)焊機(jī)，該種焊機(jī)雖然具有焊接方式靈活的優(yōu)點(diǎn)但其焊接勞動強(qiáng)度大、效率低、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定的缺點(diǎn)是顯而易見的。在碘吸附器的產(chǎn)量越來越大的情況下迫切需要更新設(shè)備和生產(chǎn)方式。

1 設(shè)備調(diào)研與選型

通過對成都、沈陽、深圳等多地生產(chǎn)廠家進(jìn)行調(diào)研并深入設(shè)備使用廠家的一線生產(chǎn)車間觀摩，初步選定懸掛式點(diǎn)焊機(jī)作為改進(jìn)碘吸器生產(chǎn)線使用設(shè)備的原型。在碘吸附總裝環(huán)節(jié)引入懸掛式點(diǎn)焊機(jī)后進(jìn)行了樣機(jī)試制和小批量生產(chǎn)，經(jīng)過多次工藝試驗(yàn)與點(diǎn)焊機(jī)頭修整，最終定型為DN2系列一體化點(diǎn)焊機(jī)。DN2系列懸掛式氣動點(diǎn)焊機(jī)（以下簡稱點(diǎn)焊機(jī)），集焊接變壓器、焊鉗、通水電纜于一體，可旋轉(zhuǎn)360°進(jìn)行點(diǎn)焊，具有節(jié)能、高效、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械制造、家用電器、航空、航天等制造領(lǐng)域[3]。

2 設(shè)備性能與加工工藝

2.1 設(shè)備性能

懸掛式點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便，體積小、重量輕，在總裝過程中極大降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，節(jié)約了能耗。焊機(jī)由焊鉗、焊機(jī)變壓器、焊機(jī)控制器、水冷卻系統(tǒng)、氣動加壓系統(tǒng)、懸掛裝置等部分組成，根據(jù)焊臂的動作和工件的特點(diǎn)采用X型。X型懸掛焊機(jī)的焊臂像剪刀一樣地張開、閉合，該類焊機(jī)適用于尺寸大且焊接位喉深大的工件焊接，由于碘吸附器殼體最大深度為將近300mm，所以選用焊臂長度為420mm，如圖1所示。懸掛式點(diǎn)焊機(jī)的電極臂采用優(yōu)質(zhì)鉻鋯銅（CuCrZr-1），保證了焊接性能的穩(wěn)定性和焊機(jī)的使用壽命及電極臂的強(qiáng)度。懸掛式點(diǎn)焊機(jī)操作過程中“加壓”、“焊接”、“維持”、“休止”等各個(gè)程序段的時(shí)間控制是由點(diǎn)焊機(jī)控制器中的時(shí)間調(diào)節(jié)器來完成的。各個(gè)程序所需時(shí)間長短及焊接電流的大小（即“焊接規(guī)范”）應(yīng)按焊接工藝事先設(shè)定。

2.2 加工工藝

篩板與框架焊接件焊接（δ1.0mm/δ2.0mm）

（1）生產(chǎn)設(shè)備：懸掛式點(diǎn)焊機(jī)、自制工裝等。

（2）操作人員：要求持有特種設(shè)備操作證。

（3）現(xiàn)場環(huán)境：無揚(yáng)塵、溫度10℃-30℃、相對濕度10%-75%。

（4）焊接規(guī)范（設(shè)備參數(shù)）：

預(yù)壓時(shí)間：005/60 S 焊接電流：140 A 加壓時(shí)間：15/60 S

冷卻時(shí)間：6/60 S 焊接時(shí)間： 10/60 S 壓力 0.4MPa

（5）焊接過程：

a.清除框架內(nèi)部及篩板雜物。

b.按要求裝入篩板，工裝定位。

c.按要求點(diǎn)焊：焊點(diǎn)5-6個(gè)，間距30-40mm，如圖2所示。焊點(diǎn)要求牢固、平整凹凸量<0.8。焊接時(shí)，加熱時(shí)間短，熱量集中，無電弧、無火花飛濺、無焊渣、無熔焊堆積、焊件無熱變形。加之焊機(jī)創(chuàng)新后，氣路系統(tǒng)通徑增大，因此不僅焊接生產(chǎn)率高，而且能耗低（節(jié)電72.3%），焊件外觀美，質(zhì)量好。

2.3 質(zhì)量檢驗(yàn)

點(diǎn)焊機(jī)的焊接是利用電阻熱與機(jī)械力的配合完成，焊點(diǎn)的電流密度和溫度較高，通過焊機(jī)控制器精確控制通電時(shí)間后，得到重復(fù)性好的熔核尺寸，所形成的焊點(diǎn)經(jīng)力學(xué)性能測試，強(qiáng)度較高，優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)束語

在生產(chǎn)過程中點(diǎn)焊機(jī)焊接過程操作簡單、能耗低、熔核尺寸重復(fù)性好、焊接強(qiáng)度較高、極大地提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在焊接過程中也出現(xiàn)了熔核尺寸大小和焊接強(qiáng)度的矛盾，我們期望焊點(diǎn)的焊接強(qiáng)度足夠高、焊接熔核盡量小，所以在今后的生產(chǎn)中我們將從工藝改善和優(yōu)化電焊頭兩方面著手，力爭獲得一個(gè)較好的切合點(diǎn)。鑒于懸掛式點(diǎn)焊機(jī)是通過焊機(jī)控制器改變晶閘管導(dǎo)通角來進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)的，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化及自動化，在未來的碘吸附器自動化生產(chǎn)線的建設(shè)中可以將其與機(jī)器人匹配，進(jìn)行全自動化焊接操作，進(jìn)一步提高生產(chǎn)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]肖鈞，朱立新.碘吸附器在核電廠通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].核安全，2011（2）：53-55.

[2]韓拓.Ⅲ型碘吸附器在三門核電的應(yīng)用[J].長春師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（6）：36-38.

[3]唐慶國.淺析DN3系列懸掛式氣動點(diǎn)焊機(jī)故障與維修[J].電焊機(jī)，2000（5）：46.

作者簡介：羅曉渭（1973-），男，山西太原人，本科，研究方向：環(huán)境工程。