CN106914686B - 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的实心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，实心焊丝干伸长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430-440A，电压34-36V，焊接速度500-600mm/min，送丝速度：8-10m/min，实心焊丝干伸长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，保持所述实心焊丝伸出导电嘴一定长度，各示教点均要求实心焊丝指向焊接线，焊枪角度平分焊接坡口，实心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实心焊丝，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实心焊丝，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实心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实心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实心焊丝进行焊接机器人焊接，与传统的直径1.2mm实心焊丝焊接相比，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实心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实心焊丝相比，采用直径1.6mm实心焊丝进行焊接时，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实心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的实心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，实心焊丝干伸长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，实心焊丝干伸长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，保持所述实心焊丝4伸出导电嘴5一定长度，各示教点均要求实心焊丝4指向焊接线，焊枪角度平分焊接坡口，实心焊丝4的端部与焊缝的根隙间距小于2mm。

Claims (2)

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的实心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，实心焊丝干伸长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430-440A，电压34-36V，焊接速度500-600mm/min，送丝速度：8-10m/min，实心焊丝干伸长15-25mm，摆动幅度3-4mm，保护气体流量20-30L/min。
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，保持所述实心焊丝伸出导电嘴一定长度，各示教点均要求实心焊丝指向焊接线，焊枪角度平分焊接坡口，实心焊丝的端部与焊缝的根隙间距小于2mm。
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Denomination of invention: Automatic welding method of hydraulic support structure with 1.6 mm diameter welding wire

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