螺旋管焊縫自動跟蹤系統(tǒng)主要由傳感器、機械執(zhí)行裝置、主控制柜、操作控制器、視頻顯示終端以及手動控制盒等組件構成。

傳感器組件主要由激光傳感器構成，是整個系統(tǒng)中至關重要的部分。傳感器內配備有一個3B激光發(fā)射器和一臺高分辨率的CCD微型攝像機，攝像機用于捕捉鋼管焊縫表面的激光條紋。攝像機鏡頭前加裝了一個濾光片，僅允許激光光線通過，其它光源（如弧光等）則無法通過。

螺旋管的焊縫技術

機械執(zhí)行機構主要由伺服電機、電動滑架和機械連接部件組成。在工作時，電機根據電機控制器發(fā)出的指令，驅動滑架和焊槍進行移動。滑架上裝有限位開關，以防止其超出設定的極限位置。

主控制柜包含PC機、PLC（可編程邏輯控制器）、伺服電機控制器、24V直流電源、系統(tǒng)隔離器、柜內空調和KVM擴展模塊。PLC由美國Rockwell公司制造，型號為CompactLogix L35E。

操作控制器是一個觸控屏幕，可以讓操作者控制系統(tǒng)并調整參數。視頻顯示終端則是一個高清彩色顯示器，用于觀察焊縫的實際情況。

手控盒上配備了急停按鈕、激光器開關、自動/手動切換開關、上下/左右微調按鈕及指示燈，還有手動操作手柄。啟動激光器后，點擊觸摸屏上的“跟蹤”按鈕，當開關設置為“自動”時，系統(tǒng)會進入自動跟蹤模式，此時手動操作手柄無法使用，僅可通過上下/左右按鈕進行焊槍偏移的微調。如果開關設為“手動”，則自動跟蹤功能將被禁用，操作者需用“手動操作手柄”來調整焊槍的偏移。

螺旋鋼管的焊接區(qū)域容易出現一些缺陷，如氣孔、熱裂紋和咬邊等。

螺旋鋼管焊縫中的氣孔不僅影響焊縫的密實性，導致管道漏水，還可能成為腐蝕的起源，嚴重降低焊縫的強度和韌性。氣孔產生的原因包括焊劑中的水分、雜質、氧化物和鐵屑，以及焊接材料的成分和厚度、鋼板的表面質量和邊緣處理、焊接工藝以及鋼管成型工藝等。當焊劑中含有適量的CaF2和SiO2時，會與大量的氫氣發(fā)生反應，生成穩(wěn)定且不溶于液態(tài)金屬的HF，從而有效防止氫氣孔的出現。

氣泡通常出現在焊縫的中央，其主要原因是在焊接過程中氫氣以氣泡的形式殘留在焊縫金屬內部。因此，要消除這種缺陷，首先需要清除焊絲和焊縫上的銹蝕、油污、水分及濕氣。其次，要徹底烘干焊劑以去除濕氣。此外，增加電流、降低焊接速度以及減緩熔化金屬的凝固速度也是十分有效的措施。

焊劑的堆積厚度通常為25-45mm。當焊劑顆粒較大且密度較小時，堆積厚度取最大值，反之則取最小值；在大電流和低焊速情況下，也應取最大值，反之取最小值。此外，在夏季或空氣濕度較大時，回收的焊劑需烘干后再使用。

關于硫裂紋（由硫引起的裂紋），當焊接過程中接觸到含硫偏析帶的板材（特別是軟沸騰鋼）時，硫化物會進入焊縫金屬，導致裂紋的產生。其原因在于硫偏析帶中含有低熔點的硫化鐵，且鋼中可能存在氫氣。為了防止這種現象，可選用含硫偏析帶較少的半鎮(zhèn)靜鋼或鎮(zhèn)靜鋼。此外，焊縫表面與焊劑的清潔與干燥也十分重要。

在處理鋼板表面時，為了避免開卷矯平時掉落的氧化鐵皮等雜物進入成型工序，應設置板面清掃裝置。

熱裂紋在埋弧焊接中也會產生，特別是在起弧和熄弧的弧坑處更容易出現裂紋。為了解決這個問題，通常會在起弧和熄弧處安裝墊板，并在焊接結束時將螺旋鋼管反轉，實現焊進疊焊。熱裂紋在焊縫應力較大或焊縫金屬中硅含量較高時最容易發(fā)生。

鋼板邊緣處理。鋼板的邊緣應配備除銹和去毛刺的裝置，以降低氣孔產生的風險。建議將清除裝置安裝在銑邊機和圓盤剪之后，裝置的構造包括兩個上下可調間隙的主動鋼絲輪，以壓緊鋼板邊緣。焊渣的卷入問題。焊渣卷入是指在焊縫金屬中殘留了一部分焊渣。

焊縫形狀。焊縫的成型系數過低時，焊縫會顯得較窄且較深，導致氣體和夾雜物難以排出，從而容易出現氣孔和夾渣現象。通常，焊縫的成型系數應控制在1.3至1.5之間，厚壁螺旋鋼管采用最大值，薄壁則采用最小值。焊透率不理想。內外焊縫的金屬重疊度不足，有時出現未焊透的情況，這被稱為焊透率不足。減少次級磁場。為了降低磁偏吹的影響，應將焊接電纜的連接位置盡量移離焊接終端，避免焊接電纜在工件上形成額外的次級磁場。咬邊現象。咬邊是指焊縫中心線上焊縫邊緣出現的V形溝槽，通常是在焊接速度、電流和電壓等條件不合適的情況下產生的。相較于電流不合適，焊接速度過快更容易導致咬邊缺陷。

在工藝方面，應該適當降低焊接速度或增大電流，以延緩焊縫熔池金屬的結晶速度，從而便于氣體的釋放。同時，如果帶鋼的輸送位置不穩(wěn)定，應及時進行調整，避免通過頻繁微調前橋或后橋來維持成型，導致氣體逸出困難。