CN101637846A - 机器人双丝焊接铝合金材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人双丝焊接铝合金材料的方法,属于焊接工艺技术领域。本发明工艺参数:主机:电弧电压18~23V;电弧电流180~220A;辅机:电弧电压15~18V;电弧电流150~180A;氩气流量25L/min;焊丝型号ER5356,直径为Φ1.6;焊接方法:空步;起弧速度32-35cm/min;焊接速度35-40cm/min,摆动频率40-45次/min,摆幅5-15mm,直线或曲线焊缝熔合线处停顿时间0.1-0.2s,折线焊缝尖角熔合处停顿时间0s;收弧。本发明焊接热输入量集中,无需对焊接结构件进行预热,实现了结构件焊缝连续施焊,并能有效地控制内部和外部焊缝质量,提高了生产效率。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种机器人双丝焊接铝合金材料的方法,属于焊接工艺技术领域。
二、背景技术
铝合金结构件是一种复杂结构的多面体,以折线焊缝为主,结构从18~60mm厚度变化,全部连接铝合金板必须实现多角度焊接,焊缝坡口尺寸较大,焊接填充量大。
在焊接初期采用手工半自动单丝焊工艺方法,焊前要对结构件进行预热,然后施焊。由于是手工操作,生产效率低,劳动强度高,焊接过程不是很稳定,焊后容易使结构件产生变形。机器人双丝焊接工艺技术,采用TRS5000焊接电源和并联通讯技术及与其配套的IGM焊接机器人,通过确定焊接结构件的焊接角度,对焊接结构件的焊缝进行自动跟踪焊接。由于铝合金导热性好,焊接后冷却速度快,很难降低焊缝中的气孔和夹杂,且焊道表面粗糙,这就迫切需要研究一种新工艺技术来控制焊接质量。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种能够无需对焊接结构件进行预热,实现了结构件焊缝连续施焊,降低焊缝内部的气孔和夹杂等缺陷,焊接结构件变形得到了有效控制,焊后的焊缝外部成形均匀、美观,生产效率高的机器人双丝焊接铝合金材料的方法。
技术方案:采用下述工艺参数:
双丝焊主机 电弧电压:18~23V;
电弧电流:180~220A;
双丝焊辅机 电弧电压:15~18V;
电弧电流:150~180A;
氩气流量25L/min
焊丝型号 ER5356,直径为Φ1.6;
焊接方法如下:
1)空步;
2)起弧,起弧速度32-35cm/min;
3)焊接,焊接速度35-40cm/min,摆动频率40次/min-45次/min,摆幅5mm-15mm,直线或曲线焊缝熔合线处停顿时间0.1-0.2s,折线焊缝尖角熔合处停顿时间0s;
4)收弧。
本发明焊接热输入量集中,无需对焊接结构件进行预热,实现了结构件焊缝连续施焊,并能有效地控制内部和外部焊缝质量,进一步提高了生产效率。
四、附图说明
图1为本发明工艺流程图;
图2为椭圆形结构件焊缝轨迹图;
图3为四边形结构件焊缝轨迹图;
图4八边形结构件焊缝轨迹图;
图5三角形结构件焊缝轨迹图。
五、具体实施方
实施例1
以铝合金结构件为例。
简明工艺要点:
1.焊前准备
1.1送交组装焊接的零部件必须符合产品图、技术条件和工艺规程的规定,并经检验合格。
1.2将焊接夹具、工艺衬垫上的油污、水渍清洗干净。
1.3将待焊的铝合金零件用酸碱洗等方法进行清洗,经酸碱洗清洗后立即进行烘干,烘干温度不高于150℃。烘干后的零件应尽快进行装配焊接,存放时间不超过48小时。然后用不锈钢丝轮、不锈钢丝刷或用手持电动砂轮机打磨的方法将焊接坡口及周围30mm范围内的氧化膜等清理干净,直至露出光亮的金属本体。
2装配
a)按图纸及工艺要求对结构件进行装配。装配过程中应尽量保护铝板表面不被损伤,不允许用榔头直接锤击铝板表面。
b)为保证装配间隙,在零件的焊接接缝处允许进行局部修磨或堆焊,其堆焊的高度不得大于5mm,修磨或堆焊后的表面按要求清洗、打磨干净后方可进行焊接。(注:堆焊所用焊丝型号应与焊接该焊缝所用焊丝型号相同。)
3工艺参数
3.1双丝焊主机 电弧电压:18~23V;
电弧电流:180~220A;
双丝焊辅机 电弧电压:15~18V;
电弧电流:150~180A;
氩气流量 25L/min
焊丝型号 ER5356,直径为Φ1.6。
4编程
对椭圆形结构件焊缝轨迹的焊接程序进行编程
点2:空步
点3:起弧,起弧速度35cm/min,运动模式圆形。
点3~点4:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点4~点5:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点5~点6:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点6~点7:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点7~点8:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点8~点9:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点9~点10:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点10~点11:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点11~点12:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点12~点13:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点14~点15:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点15~点16:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点3:收弧。
5焊前结构件的安装定位
利用焊接工装,将已点焊好的结构件固定在双丝工作站的焊接变位机上,并按焊接工装底板的标志与结构件所标志的刻度一一对应,找正后用压板夹紧结构件并定位。
6起动焊接程序焊接
6.1对结构件进行空步试焊,确定程序无误后,执行程序。
6.2开焊。
7焊接质量的检测
7.1检验依据
铝合金结构件的焊接质量应依据相关的产品图纸、技术条件及工艺规程进行检验验收。
7.2焊缝尺寸检验
根据设计图样检验焊缝尺寸。
7.3焊缝外观成形检验
7.3.1用目视和5倍的放大镜或渗透方法进行检验。
7.4焊缝内部质量检验
7.4.1当设计要求时,应对焊缝内部质量进行检验。
7.4.2焊缝内部质量用X射线检验的方法进行检验。
实施例2
以铝合金结构件为例。
简明工艺要点:
1.焊前准备
1.1送交组装焊接的零部件必须符合产品图、技术条件和工艺规程的规定,并经检验合格。
1.2将焊接夹具、工艺衬垫上的油污、水渍清洗干净。
1.3将待焊的铝合金零件用酸碱洗等方法进行清洗,经酸碱洗清洗后立即进行烘干,烘干温度不高于150℃。烘干后的零件应尽快进行装配焊接,存放时间不超过48小时。然后用不锈钢丝轮、不锈钢丝刷或用手持电动砂轮机打磨的方法将焊接坡口及周围30mm范围内的氧化膜等清理干净,直至露出光亮的金属本体。
2装配
a)按图纸及工艺要求对结构件进行装配。装配过程中应尽量保护铝板表面不被损伤,不允许用榔头直接锤击铝板表面。
b)为保证装配间隙,在零件的焊接接缝处允许进行局部修磨或堆焊,其堆焊的高度不得大于5mm,修磨或堆焊后的表面按要求清洗、打磨干净后方可进行焊接。(注:堆焊所用焊丝型号应与焊接该焊缝所用焊丝型号相同。)
3工艺参数
3.1双丝焊主机 电弧电压:18~23V;
电弧电流:180~220A;
双丝焊辅机 电弧电压:15~18V;
电弧电流:150~180A;
氩气流量 25L/min
焊丝型号 ER5356,直径为Φ1.6。
4编程
对四边形结构件焊缝轨迹的焊接程序进行编程
点2:空步
点3:起弧,起弧速度35cm/min,运动模式线性。
点3~点4:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min。
点4~点5:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点5~点6:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min。
点6~点7:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点7~点8:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min。
点8~点9:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点9~点10:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min。
点10~点3:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点3:收弧。
5焊前结构件的安装定位
利用焊接工装,将已点焊好的结构件固定在双丝工作站的焊接变位机上,并按焊接工装底板的标志与结构件所标志的刻度一一对应,找正后用压板夹紧结构件并定位。
6起动焊接程序焊接
6.1对结构件进行空步试焊,确定程序无误后,执行程序。
6.2开焊。
7焊接质量的检测
7.1检验依据
铝合金结构件的焊接质量应依据相关的产品图纸、技术条件及工艺规程进行检验验收。
7.2焊缝尺寸检验
根据设计图样检验焊缝尺寸。
7.3焊缝外观成形检验
7.3.1用目视和5倍的放大镜或渗透方法进行检验。
7.4焊缝内部质量检验
7.4.1当设计要求时,应对焊缝内部质量进行检验。
7.4.2焊缝内部质量用X射线检验的方法进行检验。
实施例3
以铝合金结构件为例。
简明工艺要点:
1.焊前准备
1.1送交组装焊接的零部件必须符合产品图、技术条件和工艺规程的规定,并经检验合格。
1.2将焊接夹具、工艺衬垫上的油污、水渍清洗干净。
1.3将待焊的铝合金零件用酸碱洗等方法进行清洗,经酸碱洗清洗后立即进行烘干,烘干温度不高于150℃。烘干后的零件应尽快进行装配焊接,存放时间不超过48小时。然后用不锈钢丝轮、不锈钢丝刷或用手持电动砂轮机打磨的方法将焊接坡口及周围30mm范围内的氧化膜等清理干净,直至露出光亮的金属本体。
2装配
a)按图纸及工艺要求对结构件进行装配。装配过程中应尽量保护铝板表面不被损伤,不允许用榔头直接锤击铝板表面。
b)为保证装配间隙,在零件的焊接接缝处允许进行局部修磨或堆焊,其堆焊的高度不得大于5mm,修磨或堆焊后的表面按要求清洗、打磨干净后方可进行焊接。(注:堆焊所用焊丝型号应与焊接该焊缝所用焊丝型号相同。)
3工艺参数
3.1双丝焊主机 电弧电压:18~23V;
电弧电流:180~220A;
双丝焊辅机 电弧电压:15~18V;
电弧电流:150~180A;
氩气流量 25L/min
焊丝型号 ER5356,直径为Φ1.6。
4编程
对八边形结构件焊缝轨迹的焊接程序进行编程
点2:空步
点3:起弧,起弧速度35cm/min,运动模式线性。
点3~点4:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点4~点5:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min。
点5~点6:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点6~点7:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min,
点7~点8:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点8~点9:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min。
点9~点10:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点10~点11:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min,
点11~点12:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点12~点13:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min。
点13~点14:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点14~点15:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min,
点15~点16:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点16~点17:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min,
点17~点18:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点18~点3:收弧。
5焊前结构件的安装定位
利用焊接工装,将已点焊好的结构件固定在双丝工作站的焊接变位机上,并按焊接工装底板的标志与结构件所标志的刻度一一对应,找正后用压板夹紧结构件并定位。
6起动焊接程序焊接
6.1对结构件进行空步试焊,确定程序无误后,执行程序。
6.2开焊。
7焊接质量的检测
7.1检验依据
铝合金结构件的焊接质量应依据相关的产品图纸、技术条件及工艺规程进行检验验收。
7.2焊缝尺寸检验
根据设计图样检验焊缝尺寸。
7.3焊缝外观成形检验
7.3.1用目视和5倍的放大镜或渗透方法进行检验。
7.4焊缝内部质量检验
7.4.1当设计要求时,应对焊缝内部质量进行检验。
7.4.2焊缝内部质量用X射线检验的方法进行检验。
实施例4
简明工艺要点:
1.焊前准备
1.1送交组装焊接的零部件必须符合产品图、技术条件和工艺规程的规定,并经检验合格。
1.2将焊接夹具、工艺衬垫上的油污、水渍清洗干净。
1.3将待焊的铝合金零件用酸碱洗等方法进行清洗,经酸碱洗清洗后立即进行烘干,烘干温度不高于150℃。烘干后的零件应尽快进行装配焊接,存放时间不超过48小时。然后用不锈钢丝轮、不锈钢丝刷或用手持电动砂轮机打磨的方法将焊接坡口及周围30mm范围内的氧化膜等清理干净,直至露出光亮的金属本体。
2装配
a)按图纸及工艺要求对结构件进行装配。装配过程中应尽量保护铝板表面不被损伤,不允许用榔头直接锤击铝板表面。
b)为保证装配间隙,在零件的焊接接缝处允许进行局部修磨或堆焊,其堆焊的高度不得大于5mm,修磨或堆焊后的表面按要求清洗、打磨干净后方可进行焊接。(注:堆焊所用焊丝型号应与焊接该焊缝所用焊丝型号相同。)
3工艺参数
3.1双丝焊主机 电弧电压:18~23V;
电弧电流:180~220A;
双丝焊辅机 电弧电压:15~18V;
电弧电流:150~180A;
氩气流量 25L/min
焊丝型号 ER5356,直径为Φ1.6。
4编程
对三角形结构件焊缝轨迹的焊接程序进行编程
点2:空步
点3:起弧,起弧速度35cm/min,运动模式线性。
点3~点4:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点4~点6:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min。
点6~点7:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,
融合线停顿时间0.1s。
点7~点9:焊接速度40cm/min,摆动频率45次/min,
点9~点10:焊接,焊接速度35cm/min,摆动频率40次/min,摆幅10mm,融合线停顿时间0.1s。
点10~点3:收弧。
5焊前结构件的安装定位
利用焊接工装,将已点焊好的结构件固定在双丝工作站的焊接变位机上,并按焊接工装底板的标志与结构件所标志的刻度一一对应,找正后用压板夹紧结构件并定位。
6起动焊接程序焊接
6.1对结构件进行空步试焊,确定程序无误后,执行程序。
6.2开焊。
7焊接质量的检测
7.1检验依据
铝合金结构件的焊接质量应依据相关的产品图纸、技术条件及工艺规程进行检验验收。
7.2焊缝尺寸检验
根据设计图样检验焊缝尺寸。
7.3焊缝外观成形检验
7.3.1用目视和5倍的放大镜或渗透方法进行检验。
7.4焊缝内部质量检验
7.4.1当设计要求时,应对焊缝内部质量进行检验。
7.4.2焊缝内部质量用X射线检验的方法进行检验。
Claims (1)
1、机器人双丝焊接铝合金材料的方法,其特征在于:采用下述工艺参数:
双丝焊主机 电弧电压:18~23V;
电弧电流:180~220A;
双丝焊辅机 电弧电压:15~18V;
电弧电流:150~180A;
氩气流量25L/min;
焊丝型号ER5356,直径为Φ1.6;
焊接方法如下:
1)空步;
2)起弧,起弧速度32-35cm/min;
3)焊接,焊接速度35-40cm/min,摆动频率40次/min-45次/min,摆幅5mm-15mm,直线或曲线焊缝熔合线处停顿时间0.1-0.2s,折线焊缝尖角熔合处停顿时间0s;
4)收弧。
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2009
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100203 |