邓 强
中国石油管道局工程有限公司第一分公司 河北廊坊 065000
摘要：介绍了一种小型的管道内焊机补焊单元机构,由印刷电路板送丝机构、石墨特氟龙管补焊枪、高精准驱动器和通用化焊丝支架几部分组成。送丝机构设计加装印刷电路板电机和单压紧轮的形式，有效的缩小了补焊装置的体积，提高了更换焊丝的效率；补焊枪设计安装石墨特氟龙管，利用石墨管内部的润滑特性，使焊枪导管在有效的空间内产生的弯折处过渡角增大，降低了焊丝的输送阻力；设计与焊接单元统一规格的焊丝支架，为施工项目节约焊材采购成本，提高内焊机的施工效率和焊接质量。
关键词：D1422内焊机；内补焊单元；内环缝自动设备；送丝机；
1 技术现状
管道内焊机在作业时,焊接单元出现不稳定或焊接环境发生变化，易出现跳丝、停焊、焊缝密气等问题，遇到这种情况，出现的焊接缺陷小于管径的1/3，焊工就可以使用内焊机专用的补焊装置对其进行补焊，来提高根焊缝质量和合格率。
之前，市场上内焊机常用的补焊设备，应用时存在一些技术问题，主要有：
1.1、焊工在管道内部补焊作业时，补焊枪导丝管在受限的空间内折弯处较多，导致螺旋导丝管弹性失效，造成焊枪送丝不畅，使补焊区域出现未融合、密气等焊接缺陷，影响了焊接质量和焊接效率；尤其在中俄东线项目中，业主要求内根焊缺陷超标必须割口重焊；
1.2、由于内焊机椎体的安装空间较小，以往补焊设备送丝机构和控制箱体积较大，造成了补焊设备在受限空间内，更换焊丝和维修保养的困难度。
2 主要研究内容及关键技术
“小型内焊机补焊焊接单元”，该设备由印刷电路板送丝机构、石墨特氟龙管补焊枪、高精准驱动器和通用化焊丝支架几部分组成。
送丝机构采用印刷电路板电机和单压紧轮的方式，有效的缩小了补焊装置的体积，提高了更换焊丝的效率；补焊枪内部加装石墨导丝管，利用石墨管内部的润滑特性，使焊枪导管在有效的空间内，产生的弯折过渡角增大，降低了焊丝的输送阻力；设计与焊接单元统一规格的焊丝支架，实现了与焊接单元的通用性和互换性。
2.1关键技术
2.1.1、采用石墨导管送丝方式
小型补焊焊接单元，取消原有焊枪内部的螺旋导丝管，采用石墨材质导向管，具有韧性高、摩擦系数低（仅为0.04）、抗粘性好、耐候性优（-70°～+280°）等特点，使焊枪导管在有效的空间内产生的弯折过渡角增大，降低了焊丝的输送阻力，提高焊接质量和施工效率；2.1.2、采用标准化送丝机构
采用市场上应用成熟的送丝机构，该装置体积小重量轻等优点；安装的偏平式驱动电机响应速度快,在不同转速下送丝依然平滑,良好刹车性能；
2.1.3、通用化焊丝盘固定支架
目前，在用的内补焊设备采用的大都采用规格为2.7公斤的焊丝盘，和主机的焊丝支架也不统一，考虑到提高焊接单元的互换性和一致性，设计制作了与焊接单元统一规格尺寸的焊材固定支架，实现与内焊机的焊材支架统一。
2.1.4、驱动器小型化设计
将内焊机焊接单元驱动器、气路阀及附属功能集成优化后，安装在补焊装置的钣金箱内部，使整体尺寸缩小（50x120x142）。
.png)
4现场应用情况
2018年，该研究成果在中俄东线二标线施工中应用，经过现场的应用实践，小型补焊焊接单元解决了以往内焊机补焊设备在施工现场出现的技术问题；设计的通用化焊材支架实现了与焊接单元互换性；加装石墨特氟龙导管的焊枪提高了送丝的畅通性；送丝机构和驱动控制单元的小型化的设计，满足了补焊装置在内焊机椎体的前端的安装和维护保养。
5 结束语
内焊机补焊单元的小型化技术改造，不仅使内补焊设备与主机的焊接单元实现通用化，而且整体小型的优化设计，为内焊机在小口径方向的技术应用也有一定支撑。
参考文献
[1] 闫政，梁君直，张峰. 管道内环缝多焊头研究及应用[J]. 电焊机，2004，34（7）：28-31. [2] 曾惠林，杜则裕，黄福祥. 管道环缝多焊炬自动内焊机关键技术分析[J]. 焊接学报，2009，30（7）：77-80.
[3] 陈善本. 焊接过程现代控制技术[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001.
[4] 胡绳荪. 焊接自动化技术及其应用[M]. 北京：机械工艺出版社，2007.
[5] 李亚江，王娟. 焊接原理及应用[M]. 北京：化学工业出版社，2009.
作者简介：邓强（1984-11），男，河北邯郸人，工程师，中国石油管道局工程有限公司第一分公司，2012年毕业于中国石油大学电气工程及其自动化专业，目前现从事自动焊技术研究及技术服务工作。