12、内孔GTAW焊接的配置设计开发

内孔GTAW焊接的配置设计开发

在工业制造领域，焊接技术至关重要。特别是在真空和核环境中运行的冷却水管线，由于承受高压，对焊接的全熔透对接要求极高。然而，对于一些复杂几何形状的部件，如聚变装置中性束系统的高压套管，冷却管间距过近，传统的轨道焊接技术难以实施。因此，内孔焊接（IBW）技术应运而生。

1. 背景与技术需求

近年来，机器人系统在工业中的应用越来越广泛，在材料处理、喷涂、点焊和弧焊等领域发挥着重要作用。轨道焊接技术在管道焊接中应用广泛，但对于多根冷却管近距离焊接的情况，其所需的工作空间不足。内孔焊接（IBW）技术则为这种复杂配置提供了一种解决方案。

气体钨极电弧焊（GTAW）具有诸多优势，如焊接清洁、能提供足够热量、可精确控制焊接过程、焊缝质量高且残渣少等，尤其适合焊接不锈钢薄壁管。

2. 焊接 torch 要求

要焊接的不锈钢管长300mm，外径25.4mm，壁厚2.58mm。焊接电流为50 - 80A，氩气流量为11 - 15cfh。焊接 torch 需要具备旋转和沿管长平移的功能，同时要确保电流、电极和保护气体的供应。

2.1 电流和保护气体供应

为减小焊接 torch 组件的尺寸，将保护气体、电流供应和电极固定装置集成在一个装置中。铜棒用于传输电流，铜棒与绝缘管之间的间隙用于输送保护气体，陶瓷喷嘴用于集中保护气体到焊接区域。

组件	作用
铜棒	传输电流到