镍板焊接设备研制及工艺优化

【摘要】镍是一种耐高温耐腐蚀的金属,目前广泛的应用于各个领域。金川公司是我国生产镍的大型企业,其成品主要是镍板带。成品由N6坯料热轧后拼焊成大卷；然后经过轧机轧制,最后由不锈钢引带牵引半成品镍板光亮退火后交付客户使用。长期以来冷轧存在断带率,退火时引带牵引力不够造成断带,降低了成材率,严重的压缩了企业的利润。其中镍板拼焊、引带的焊接是所有工序中重要的组成部分,焊接质量直接决定着随后冷轧工序的断带率。针对镍及镍基合金的特殊性,以及在焊接过程中易出现的问题,采用钨极氩弧焊焊接镍板和304奥氏体不锈钢引带,同时选择了热输入量集中的等离子弧焊方法进行镍板拼焊。本文设计了以欧姆龙CP1H型PLC为控制核心的等离子弧焊设备,按照工艺要求设计了控制程序,同时采用了触摸屏技术作为人机界面,设备运行稳定可靠,维护简单,能够满足生产需要。本文详细说明了钨极氩弧焊焊接镍板与304奥氏体不锈钢引带的焊接工艺制定,以及镍板拼焊等离子弧焊设备的组成。介绍了等离子弧焊系统中气路系统、水路系统、控制系统、焊接电源、机械结构等部分。通过编程实现了PLC对各个部分的控制,达到了控制的及时性和准确性。采用了触摸屏作为人机界面,通过编程实现了触摸屏对PLC及外部设备的控制,设计了友好的人机界面。本文叙述了PLC与外部设备的连接方法,以及设备的调试过程,还对原有的镍板拼焊工艺进行了优化,使焊缝质量得到了较大的提升。实验表明本文找到了焊接镍板及304不锈钢引带的最佳工艺参数,同时研制的等离子弧焊设备安全可靠,满足6mm镍板拼焊的实际要求,实现了单面焊双面成型的焊接要求,在生产应用中具有指导意义。最后,针对设备中的一些问题,提出了优化建议,作为今后设备的修改参考。
【作者】沈亮；
【导师】陈克选；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】镍；304不锈钢；PLC；人机界面；工艺优化；

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