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集输管道焊接设备的种类及技术特性

Aug 14,2026

弧焊电源是为电弧负载提供电能并保证焊接工艺过程稳定的装置。它除了具有一般电力电源特点外，还需具有与各种焊接工艺方法相适应的特性。常用的如焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等对电源都有不同的要求。低电压、大电流是弧焊电源与其电弧特性相适应的基本电特性之一。弧焊电源中的变压器能够起到低电压、大电流的作用。变压器的另一个重要作用就是它的阻抗变换作用，大大降低了负载短路时对电网的冲击，因为在电弧焊中，电弧短路是不可避免的，甚至是一种焊接工艺上的特殊需要。

弧焊电源中的变压器有两种基本形式。一种直接将工业电网电压降低的变压器，也称工频变压器，这是传统的弧焊电源的主要组成部分，目前已基本淘汰不用了。另一种是工作在20kHz的中频变压器，这种变压器必须借助专用的逆变电路才能工作，这就是目前广泛应用的逆变电源。其体积和重量仅为工频变压器的十几分之一。

集输管道工程用焊接设备根据工艺要求及集输管道特点，一般采用焊条电弧焊设备、钨极氩弧焊设备、自保护药芯焊丝用半自动焊设备或自动焊设备。其中钨极氩弧焊设备在用于酸性介质管道焊接施工时必须具备高频或高压引弧功能。对负载持续率的要求是：手工焊60％，半自动焊、自动焊100％；对额定电流的要求：手工焊不小于300A，半自动、自动焊不小于400A。对防护等级要求均为IP23及以上等级。

关于电焊机型号的命名尚无统一的标准，均由各焊机生产厂自行拟定，如林肯的DC-400、米勒XMT456等。国内电焊机型号的编制方法在标准GB/T 10249—1988《电焊机型号编制方法》中有规定，但目前由于焊接设备类型发展较快，新技术焊机无法通过该标准命名，基本由各厂家自己拟定，并进行相关功能的安全和技术认证即可，因此，目前国内焊接设备制造厂也是按产品的特点自行制定电焊机的商品型号或牌号，如奥太DC-500、熊谷MPS500、唐山松下KR系列等。

集输工程常用焊接设备有手工焊机、氩弧焊焊机、多功能焊机、全自动焊接设备等。

焊条电弧焊焊接设备

焊条电弧焊机国内各大焊机厂商均有生产如熊谷、川焊、皮克等，常用的型号为ZX7-400，其额定输出电流为400A，额定负载持续率大部分厂家都能达到60％，具有纤维素、低氢功能，在集输工程中常用于纤维素打底和低氢型焊条的焊接任务。常用焊条电弧焊机外形如下图所示。

手工钨极氩弧焊焊接设备

该类焊机技术也是非常成熟，各厂家几乎都有相关产品，常用型号为WS5-400，随着焊接工艺的多样化，该类焊机目前除能进行氩弧焊焊接以外，也能够具备纤维素焊条焊接和低氢型焊条的焊接功能。该类焊机在氩弧焊功能上具备高频引弧功能，有些也具备提升引弧功能，额定输出电流为400A，额定负载持续率大部分厂家都能达到60％。在集输管道工程中常作为氩电联焊的工艺的设备，也可用于需纤维素打底的焊接工艺（必须具备该功能）。常用氩弧焊机外形如下图所示。

半自动焊焊焊接设备（多功能焊机）

多功能焊机在集输工程中应用较广。其功能强大，能满足焊条电弧焊、氩弧焊和半自动焊等常用工艺的焊接。目前集输管道工程中半自动焊工艺应用较广，因此该类焊机首先具备半自动焊功能，然后配焊条电弧焊（纤维素和低氢）和氩弧焊功能。常用的多功能焊机有LincolnDC-400、熊谷MPS-500、MillerXMT456、川焊CHV-560Ⅱ等。常用多功能焊机外形如下图所示。

随着信息技术和电子技术的发展，焊接设备已实现了数字化的功能。虽然目前世界上能成批生产质量好的数字化焊机的厂家为数不多，但已将弧焊电源的发展带入一个崭新的时代。

数字化焊机主要是将控制系统改成由微处理器、指令系统、实时监控系统和闭环反馈系统组成。微处理器采用了数据处理速度相当高的数字信号处理器（DSP），并可以软件形式设定电源的焊接特性，大大扩大了焊接参数的调节范围，提高了控制精度和焊接质量。

目前数字化焊机有Fronius公司、Miller公司、熊谷和唐山松下等公司的产品。全自动焊焊接设备全自动焊接技术一般采用气体保护焊方式，焊接设备组成主要有气路系统、控制系统、轨道系统、电源系统、反馈系统、冷却系统、自动跟踪系统等。

气路系统主要是输送保护气体，可以采用CO2气体保护，也可采用富氩气体保护。

控制系统是整个自动焊系统的核心，包括对提前送气、滞后停气、电流、电压、摆动幅度、左右停留、摆动幅度、摆动频率、焊接速度、干伸长度等的控制，控制的自动化程度及精确程度决定了设备的优劣。

轨道系统是整个自动焊运行的轨迹。电源系统是给控制系统供电及焊接用电源。

有些自动焊设备带有反馈系统，通过实时的参数反馈实时调节焊接过程中的参数。但是一旦反馈不准确，会导致焊接过程的不稳定。冷却系统用于对焊枪进行冷却，一般采用水冷的方式。自动跟踪系统控制焊接过程中的摆幅大小及干伸长度。

自动焊设备可以分为全位置自动焊及管道预制自动焊。长输管道与集输管道的敷设采用全位置自动焊，对于集输管道的厂站、阀室可以采用管道预制自动焊设备。

（1）管道预制自动焊设备（包括埋弧焊）

管道预制自动焊设备可以采用气体保护焊或埋弧自动焊两种。

（2）全位置自动焊设备

全自动焊接设备指焊接机头，不是指焊接电源。全自动焊接设备生产厂家也较多，较著名的有美国CRC公司、法国Serimax、意大利PWT公司、英国NOREAST公司、加拿大RMS公司、荷兰Vermaat公司等，国内管道局研究院、塘沽焊接研究所、熊谷电器等有自动焊设备的产品。管道自动内焊机、管道自动外焊机外形分别见下图。