压力管道多层多道焊智能焊接技术及焊缝成形实时监控系统的开发与应用

《Welding in the World》：Intelligent welding technology for multi-layer and multi-pass welding of pressure pipeline

针对压力管道多层多道智能焊接需求，研究人员开发了一套集成自动定位与焊缝成形实时监控的系统。通过线激光扫描获取点云数据识别坡口边界，计算起止弧坐标实现自动定位，并依据坡口截面积规划焊接路径。焊接过程中实时监测工艺参数与焊缝尺寸，在30 mm厚Q345钢管上获得成形均匀无缺陷的焊缝。显微组织为铁素体-珠光体，抗拉强度559.5 MPa、延伸率27.5%，满足工程性能要求。

　　

为满足压力管道多层多道智能焊接的技术需求，这项研究构建了一套融合自动定位与实时焊缝成形监控的集成系统。采用线激光扫描技术采集点云数据，通过识别坡口边界端点计算出起弧和终止弧的坐标，从而实现焊接过程的自动定位。系统根据计算的坡口横截面积和单道焊道的截面积来规划焊接路径。在整个焊接过程中，持续监测工艺参数和焊缝成形尺寸，以确保焊接质量的完整性。通过在30毫米厚的Q345钢管上进行多层多道焊接试验，验证了该系统的有效性，获得了均匀且无缺陷的焊缝。显微组织分析显示焊缝为铁素体-珠光体结构，测得的抗拉强度为559.5兆帕（MPa），延伸率达到27.5%，符合实际应用的性能标准。