CN106914686A - 使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法 - Google Patents

使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法,一、焊接前检查液压支架结构件的零件公差及拼装精度,控制焊接坡口的深度公差和焊接坡口角度公差;二、焊接前将焊道两侧打磨至出现金属光泽;三、液压支架结构件所有待焊的焊缝处于平焊或平角焊位置;四、对焊接机器人进行离线编程或现场编程示教;五、焊接机器人使用直径为1.6mm的焊丝采用气体保护焊方式对待焊的焊缝进行多层多道施焊。本发明采用直径1.6mm焊丝进行机器人焊接,与传统直径1.2mm焊丝焊接相比,在焊丝吨成本不变且焊缝各项力学性能均满足要求的条件下,焊缝熔深得到增加,效率提高40%以上,每吨焊丝焊接综合成本节约1500元以上。

Description

使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法
技术领域
本发明涉及焊接机器人进行液压支架结构件自动焊接的方法,尤其是涉及使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法。
背景技术
液压支架作为煤矿综采设备中主要的支护设备,具有自身体积和重量大、服役条件恶劣、箱型焊接结构多等特点。液压支架结构件主要包括:顶梁、掩护梁、底座、前后连杆等部分。这些结构件一般均为箱型结构,焊接量大。之前,液压支架结构件主要采用气体保护焊的形式依靠手工采用直径1.2mm焊丝进行多层多道焊,焊接效率较低。随着技术的进步,采用焊接机器人对液压支架顶梁、掩护梁、底座、前后连杆等结构件进行焊接逐渐得到应用。然而截止目前,焊接液压支架结构件用的焊接机器人均采用的是直径1.2mm的实心焊丝,虽然相对于手工焊效率已有了较大提升,但由于焊丝直径较细,熔覆效率仍然较低,尤其是对于生产线式作业,采用直径1.2mm实心焊丝进行焊接,其焊接效率较低已经成为制约生产节拍的瓶颈工序。人们试图通过焊接机器人使用直径1.6mm实心焊丝对上述结构件进行焊接,但由于直径1.6mm实心焊丝需要较高的电流和电压,焊接时热量输入较大,导致对焊缝的质量、力学性能等方面影响较大,加之液压支架结构件的箱体结构形式,使得焊缝密集造成焊接应力较大,因此通过焊接机器人使用直径1.6mm实心焊丝对上述结构件进行焊接一直没有得到应用。
发明内容
本发明目的在于提供一种使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法,焊接效率提高40%以上。
为实现上述目的,本发明采取下述技术方案:
本发明所述使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法,包括下述步骤:
第一步、焊接前整体检查液压支架结构件的零件公差及拼装精度,其中应控制焊接坡口的深度公差小于或等于2mm,焊接坡口的角度公差小于或等于2°,角焊缝实际拼装间隙小于或等于2mm;
第二步、焊接前将焊道两侧30-50mm范围内的铁锈、油污、浮渣清除干净,并采用角磨机打磨焊道表面至出现金属光泽;
第三步、放置好所述液压支架结构件,液压支架结构件所有待焊的焊缝均应处于平焊或平角焊位置,若位置受限,应保证待焊焊缝水平倾斜角度小于或等于5°;
第四步、对焊接机器人进行离线编程或现场编程示教;
第五步、所述焊接机器人使用直径为1.6mm的焊丝采用气体保护焊方式对所述待焊的焊缝进行多层多道施焊;焊接电流360-440A,电压28-36V,焊接速度400-600mm/min,送丝速度5-10m/min,焊丝干伸长15-25mm,焊丝端部摆动幅度3-4mm,保护气体流量20-30L/min,焊接后对焊缝进行超声波探伤、清理熔渣和飞溅。
所述多层多道施焊顺序为:先对所述待焊的焊缝整体打底焊后,再进行逐条焊缝的填充、盖面焊接;所述打底焊时焊接参数为:电流360-400A,电压28-34V,焊接速度400-600mm/min,送丝速度5-8m/min,焊丝干伸长15-25mm,摆动幅度3-4mm,保护气体流量20-30L/min;所述填充和盖面焊时焊接参数为:电流400-440A,电压30-36V,焊接速度400-600mm/min,送丝速度:8-10m/min,焊丝干伸长15-25mm,摆动幅度3-4mm,保护气体流量20-30L/min。
所述焊接机器人焊接时采用右焊法施焊,焊枪轴线与焊缝的法线夹角为10-15°朝着焊接方向倾斜;所述离线编程或现场编程示教时,保持所述焊丝伸出导电嘴一定长度,各示教点均要求焊丝指向焊接线,焊枪角度平分焊接坡口,焊丝的端部与焊缝的根隙间距小于2mm。
与传统气体保护焊采用的左焊法相比,本发明中采用右焊法,电弧起到了后热的作用,减慢了液态金属的冷却过程,可增加焊缝熔深,利于提高焊缝力学性能!
本发明方法与现有利用焊接机器人采用直径1.2mm焊丝,对所述液压支架结构件进行自动焊接所具备的优点体现在以下方面:
1、本发明首次提出在液压支架结构件的自动化焊接中使用直径1.6mm焊丝,通过控制焊接过程中的各种参数,使得机器人焊接直径1.6mm焊丝的焊缝各项指标均能够满足液压支架结构件焊缝的要求,解决了直径1.6mm焊丝在使用过程中经常出现的焊接热量过大、焊丝合金元素烧损严重、焊接缺陷多、焊缝韧性差等诸多焊接难题。
2、采用直径1.6mm焊丝进行焊接机器人焊接,与传统的直径1.2mm焊丝焊接相比,在焊丝吨成本不变且焊缝各项力学性能均能够满足要求的条件下,焊缝熔深得到增加,焊接效率提高40%以上,每吨焊丝焊接综合成本节约1500元以上。
下表为本发明方法与传统直径1.2mm焊丝的典型焊接参数各项数据对比:
从上表可以看出,与传统直径1.2mm焊丝相比,采用直径1.6mm焊丝进行焊接时,焊接熔深明显加大,线能量基本相当,但焊接速度有明显提升,综合焊接效率可提高40%以上。
3、本发明提出的焊接机器人采用1.6mm焊丝焊接液压支架结构件的焊接方法具有指导规范作用,对于今后煤矿机械行业大幅引进焊接机器人进行高效、智能式生产具有重要意义。
附图说明
图1是本发明方法所述右焊法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述实施例。
本发明所述使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法,包括下述步骤:
第一步、焊接前整体检查液压支架结构件的零件公差及拼装精度,其中应控制焊接坡口的深度公差小于或等于2mm,焊接坡口的角度公差小于或等于2°,角焊缝实际拼装间隙小于或等于2mm;
第二步、焊接前将焊道两侧30-50mm范围内的铁锈、油污、浮渣清除干净,并采用角磨机打磨焊道表面至出现金属光泽;
第三步、放置好所述液压支架结构件,保证液压支架结构件所有待焊的焊缝处于平焊或平角焊位置;
第四步、对焊接机器人(如:采用德国CLOOS QIROX QRH 360 - E型直立式机器人)进行离线编程或现场编程示教;
第五步、所述焊接机器人使用直径为1.6mm的焊丝采用气体保护焊方式对所述待焊的焊缝进行多层多道施焊;所述多层多道施焊顺序为:先对所述待焊的焊缝整体打底焊后,再进行逐条焊缝的填充、盖面焊接;所述打底焊时焊接参数为:电流360-400A,电压28-34V,焊接速度400-600mm/min,送丝速度5-8m/min,焊丝干伸长15-25mm,摆动幅度3-4mm,保护气体流量20-30L/min;所述填充和盖面焊时焊接参数为:电流400-440A,电压30-36V,焊接速度400-600mm/min,送丝速度:8-10m/min,焊丝干伸长15-25mm,摆动幅度3-4mm,保护气体流量20-30L/min;焊接完成后对焊缝进行超声波探伤、清理熔渣和飞溅。
如图1所示,所述焊接机器人焊接时采用右焊法施焊,焊枪轴线1与焊缝2的法线3夹角为10-15°朝着焊接方向倾斜;所述离线编程或现场编程示教时,保持所述焊丝4伸出导电嘴5一定长度,各示教点均要求焊丝4指向焊接线,焊枪角度平分焊接坡口,焊丝4的端部与焊缝的根隙间距小于2mm。

Claims (3)

1.一种使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法,其特征在于:包括下述步骤:
第一步、焊接前整体检查液压支架结构件的零件公差及拼装精度,其中应控制焊接坡口的深度公差小于或等于2mm,焊接坡口的角度公差小于或等于2°,角焊缝实际拼装间隙小于或等于2mm;
第二步、焊接前将焊道两侧30-50mm范围内的铁锈、油污、浮渣清除干净,并采用角磨机打磨焊道表面至出现金属光泽;
第三步、放置好所述液压支架结构件,液压支架结构件所有待焊的焊缝均应处于平焊或平角焊位置,若位置受限,应保证待焊焊缝水平倾斜角度小于或等于5°;
第四步、对焊接机器人进行离线编程或现场编程示教;
第五步、所述焊接机器人使用直径为1.6mm的焊丝采用气体保护焊方式对所述待焊的焊缝进行多层多道施焊;焊接电流360-440A,电压28-36V,焊接速度400-600mm/min,送丝速度5-10m/min,焊丝干伸长15-25mm,焊丝端部摆动幅度3-4mm,保护气体流量20-30L/min,焊接后对焊缝进行超声波探伤、清理熔渣和飞溅。
2.根据权利要求1所述使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法,其特征在于:所述多层多道施焊顺序为:先对所述待焊的焊缝整体打底焊后,再进行逐条焊缝的填充、盖面焊接;所述打底焊时焊接参数为:电流360-400A,电压28-34V,焊接速度400-600mm/min,送丝速度5-8m/min,焊丝干伸长15-25mm,摆动幅度3-4mm,保护气体流量20-30L/min;所述填充和盖面焊时焊接参数为:电流400-440A,电压30-36V,焊接速度400-600mm/min,送丝速度:8-10m/min,焊丝干伸长15-25mm,摆动幅度3-4mm,保护气体流量20-30L/min。
3.根据权利要求1或2所述使用直径1.6mm焊丝进行液压支架结构件自动焊接的方法,其特征在于:所述焊接机器人焊接时采用右焊法施焊,焊枪轴线与焊缝的法线夹角为10-15°朝着焊接方向倾斜;所述离线编程或现场编程示教时,保持所述焊丝伸出导电嘴一定长度,各示教点均要求焊丝指向焊接线,焊枪角度平分焊接坡口,焊丝的端部与焊缝的根隙间距小于2mm。
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Contract record no.: X2021980001236

Denomination of invention: Automatic welding method of hydraulic support structure with 1.6 mm diameter welding wire

Granted publication date: 20190607

License type: Exclusive License

Record date: 20210220

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract