角焊小车的应用与推广

付伟龙

豪氏威马（中国）有限公司 福建漳州 363122

1 序言

为了应对行业的变化，自动化焊接快速发展。焊工逐渐变成焊接操作工，焊接的技能逐渐转变为操作焊接设备的技能，手上功夫逐渐弱化。相对于昂贵的焊接机器人、焊接专机等设备，角焊小车投资小，效率高，在船舶、海工等行业广泛使用。角焊小车不仅能焊接角焊缝，稍作调整，也可以焊接坡口焊缝。

2 角焊小车简介

我公司大量使用国产华威HK-6A标准型小车。该小车的特征有：①小车底侧安装有高强度磁铁，行走过程稳定。②小车两侧安装导向轮，能够实现仿形跟踪。③小车的夹枪装置能实现上下调整，前后调整，尤其是焊枪倾角360°旋转却不需要复位。④导向轮和夹枪装置都是螺丝固定，容易改造。⑤小车行走动力强劲，可以额外增加负载。我公司也有其他品牌小车，结构基本相似（见图1 和图2）。

图1 HK-6A角焊小车

图2 焊枪调节装置

3 角焊小车常规使用

角焊小车最常规的使用就是横角焊（2F），小车水平放置，导向轮顶住立板（见图3）。单道焊脚尺寸不宜超过7mm， 否则铁液下趟，焊脚不对称。小车不仅能焊长直角焊缝，也能焊弧形角焊缝。

如前所述，小车行走动力强大，可以增加额外负载。当工件要预热时，可以将烤枪固定于小车上，边行走，边预热。

图3 角焊2F

4 角焊小车侧吸式使用

在实际应用中，发现该小车磁性强大，能够侧吸式使用。小车吸住T形的立板，导向轮顶住水平板，靠着小车的磁力，小车也能焊接弧形角焊缝。

必须要注意的是，小车侧吸式焊接中，导向轮的作用是支撑小车于水平状态。小车磁铁与立板的吸力才是弧形焊缝仿形跟踪的基础。

5 角焊小车平焊

焊枪夹枪装置可以360°旋转，因此能够实现坡口焊缝平焊，配合导向轮的仿形跟踪，可以焊接弧形焊缝。如弧形梁的焊接，在底部贴上陶制衬垫，焊接小车直接打底，填充及盖面（见图4）。

图4 弧形梁

6 角焊小车横焊

当角焊小车侧吸式行走时，完全可以实现横向的焊接。焊接前，需要在坡口的下侧点焊支撑，通过导向轮使小车一直水平。

一个φ15m的筒体对接焊缝，筒体壁厚90mm，K形坡口（见图5）。注意导向轮的安装方向：原始的小车，导向轮和焊枪放置位于同侧，而横焊中，小车导向轮与焊枪方向相背离。角焊小车横焊时，只需将小车导向轮与小车的螺丝松掉，然后反向紧固就行。

图5 筒体对接横焊接头

7 角焊小车横焊

许多的筒体和法兰，由于客观条件的限制，只能采用气体保护焊，焊接位置为横焊。焊接过程中需整体预热，并且要求焊缝维持最低的层温要求。

角焊小车焊接筒体与法兰T形接头如图6所示。为了观测电弧，焊枪固定到小车导向轮的外侧，而原始角焊小车，焊枪位于两个导向轮之间。

筒体与法兰焊接常见两个问题：一是在持续高温作用下，小车的磁性逐渐减弱，导致小车与筒体脱离。二是小车在筒体内侧容易剥离，小车与筒体的吸力取决于小车内部磁铁和筒壁的距离。如图7所示，当小车与筒体外侧的距离（W）小于小车与筒体内测距离（N）时，小车在筒体外侧吸力更大，筒体内侧吸力不足。当筒体直径足够大或者直焊缝时，不用考虑小车吸力的问题。

面对小车内侧吸力不足，需给小车增加额外的磁铁。具体办法如下：首先给小车底板点焊一块延伸板，此板应尽量薄；然后在延伸板上放置磁铁，磁铁无需固定。外置磁铁的磁性能透过延伸板，并随小车同步移动。采用外置磁铁办法，有效避免了小车与筒壁的剥离。

图6 接头大样

图7 小车中心与筒体内外侧的距离

8 角焊小车的优势

角焊小车焊接过程中，行走稳定，焊缝外观均匀，大大减少焊缝外观处理的时间。在焊接坡口时，只需要用钢丝刷清除层间的焊渣，而人工焊接，需要磨机打磨每条焊道。

对于长直焊缝，或高温环境，手工焊接需要多次中断休息，而小车却可以连续工作，提高纯焊接时间。实际上，采用角焊小车焊接，操作者只需要观察焊缝的位置，及时微调焊枪的指向，这样可使劳动强度大大降低。

9 角焊小车与全位置焊接小车的比较

我公司也曾经采用过全位置焊接小车焊接平焊和横焊，但是效果不理想。在平焊位置，全位置焊接小车只能焊接直焊缝坡口对接，无法焊接角焊缝和弧形焊缝；而焊接直缝，人们往往采用埋弧焊小车，效率更高。采用角焊小车，不仅可以焊角焊缝，也可以焊接坡口对接焊缝以及弧形焊缝，前提是角焊小车的导向轮必须有支撑。

全位置焊接小车配备软轨。在横焊位置，小车轨道受到重力的作用，容易往下打滑；受到偏心力矩的作用，容易外涨；小车齿轮行走过程中与轨道啮合有顿挫感，因此实际应用效果不佳。经测试，无论轨道放置于焊缝上方还是下方，轨道端头都需要额外固定。如果是直焊缝，可以采用硬轨，效果更好，但硬轨又无法实现弧形焊缝的焊接。

总之，在平焊和横焊位置焊接，角焊小车能实现一台机器，多种用途，有效提高设备利用率，具有全位置焊接小车无法比拟的优势。

10 结束语

角焊小车能够一机多用，不仅可以水平放置，也可以侧吸放置；既可以焊接角焊缝和焊接坡口焊缝；也可以焊接直缝和焊接弧形焊缝。另外，角焊小车还能在T形焊缝中发挥巨大的作用。

上述各种优势，说明角焊小车值得在行业推广。尤其是横焊位置的对接焊缝，或者T形接头坡口焊缝，角焊小车具有全位置小车无法比拟的优势。