CN107803573A - 不等间隙机器人立焊方法 - Google Patents

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黄蓉蓉
贾小磊
钱丹
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Abstract

本发明公开了一种不等间隙机器人立焊方法，包括以下步骤：步骤一，焊前准备；步骤二，焊前清理；步骤三，焊前预拼装；步骤四，焊接；步骤五，焊后处理。其中，步骤四采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为160‑180A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为3‑5mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为15‑20L/min，焊接速度为130mm/min。本发明的不等间隙机器人立焊方法可以包容0‑5mm的焊接间隙，并且能够实现高质量、高效率立焊的工作。

Description

不等间隙机器人立焊方法
技术领域
本发明涉及焊接方法，更具体地说，涉及一种不等间隙机器人立焊方法。
背景技术
在船舶、核电、汽车制造、压力容器、重型机械等行业中，结构件由于体积过大或者位置受限，使得变位困难，不可避免的要采用立焊技术，因此迫切需要能够满足质量需求同时达到效率要求的高效立焊技术。
随着机器人技术的发展，机器人的使用寿命大大延长，重复定位精度也发展到了微米级，而且，不同于人工，机器人可以长时间稳定高效地重复工作，因此，众多行业开始引入机器人，机器人取代人工成为了社会发展的趋势。
焊接间隙是重工行业影响焊接质量的一个重要因素，随着焊接间隙的增大，导致焊接过程中电弧燃烧不稳定，造成断弧、熄弧现象的出现，进而出现焊缝成型不良、未熔透等焊接缺陷。
在立焊过程中，由于受到重力的影响，焊接熔池和过渡金属都会向下流淌，影响焊接过程和焊接质量；工人技术不熟练以及焊接参数选用不当，会造成咬边、焊瘤、山形焊缝和焊缝表面不规则等缺陷。
由于较大的焊接工作量，传统手工焊接已经不能满足实际生产中对效率的要求，长时间、高负荷的焊接任务以及焊接弧光、烟尘、噪音也严重影响着焊接工人的健康安全，此外，一些狭小空间内的焊接由于工人无法进入而无法完成焊接。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种不等间隙机器人立焊方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种不等间隙机器人立焊方法，包括以下步骤：步骤一，焊前准备；步骤二，焊前清理；步骤三，焊前预拼装；步骤四，焊接；步骤五，焊后处理。其中，步骤四采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为160-180A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为3-5mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为15-20L/min，焊接速度为130mm/min。
进一步地，步骤一进一步包括：选用发那科机器人；选用熔化极气体保护焊进行焊接，保护气选用99.99％的CO2气体，焊丝选用ER50-2，直径1.2mm焊丝；选用Q235钢，厚度为8mm。
进一步地，步骤二进一步包括：清除待焊接件表面的积水，保证待焊接件表面干燥；清除待焊接件表面的污物。
进一步地，步骤三进一步包括：按照图纸要求将钢板吊装到位；保证待焊件间隙为0-5mm；进行点焊固定，点焊的长度为20mm，根据焊接结构件的大小适当增减点焊数量。
进一步地，步骤五进一步包括：对存在焊接缺陷的焊缝进行打磨人工补焊，并清理飞溅物；检查焊缝外观，进行X射线探伤；用火焰或机械校正影响质量及外观的焊接变形。
在上述技术方案中，本发明的不等间隙机器人立焊方法可以包容0-5mm的焊接间隙，并且能够实现高质量、高效率立焊的工作。
附图说明
图1是不等间隙机器人立焊方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
参照图1，本发明公开一种不等间隙机器人立焊方法，其主要包括以下步骤：
S1：焊前准备
①焊接机器人的选择，选用发那科(FANUC)机器人；
②焊接方式及焊接材料的选择，选用熔化极气体保护焊(GMAW)进行焊接，保护气选用99.99％的CO2气体，焊丝选用ER50-2，直径1.2mm焊丝；
③待焊件母材的选用，选用Q235钢，厚度为8mm。
S2：焊前清理
①清除待焊接件表面的积水，保证待焊接件表面干燥；
②清除待焊接件表面的锈迹、油污等污物。
S3：焊前预拼装
①按照图纸要求将钢板吊装到位；
②保证待焊件间隙为0-5mm；
③采用手工焊接的方式进行点焊固定，点焊的长度为20mm，根据焊接结构件的大小适当增减点焊数量；
④点焊的高度和宽度不得超过之后焊缝的尺寸，应当成为之后焊缝的一部分，弧坑应填满，对于不方便点焊的部位，可在背面点焊，当正面焊好后应将背面的点焊割掉，点焊焊缝有裂纹是必须割掉重焊。
S4：焊接
实施例1
采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为160A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为3-5mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为15-20L/min，焊接速度为130mm/min。
实施例2
采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为180A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为3-5mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为15-20L/min，焊接速度为130mm/min。
实施例3
采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为160-180A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为3mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为15-20L/min，焊接速度为130mm/min。
实施例4
采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为160-180A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为5mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为15-20L/min，焊接速度为130mm/min。
实施例5
采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为160-180A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为3-5mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为15L/min，焊接速度为130mm/min。
实施例6
采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为160-180A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为3-5mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为20L/min，焊接速度为130mm/min。
S5：焊后处理
①对存在焊接缺陷的焊缝进行打磨人工补焊，并清理飞溅物；
②检查焊缝外观，进行X射线探伤；
③用火焰或机械校正影响质量及外观的焊接变形。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.一种不等间隙机器人立焊方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，焊前准备；
步骤二，焊前清理；
步骤三，焊前预拼装；
步骤四，焊接；
步骤五，焊后处理；
其中，所述步骤四采用立向上焊的方式，焊枪上倾角15°，与工件夹角45°，焊丝的干伸长度为18mm，焊接电流为160-180A，一元化焊接模式，机器人摆动模式为正弦摆动，摆动频率为1.8Hz，摆幅为3-5mm，左右停留时间为0.6s，保护气流量为15-20L/min，焊接速度为130mm/min。
2.如权利要求1所述的不等间隙机器人立焊方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：
选用发那科机器人；
选用熔化极气体保护焊进行焊接，保护气选用99.99％的CO2气体，焊丝选用ER50-2，直径1.2mm焊丝；
选用Q235钢，厚度为8mm。
3.如权利要求1所述的不等间隙机器人立焊方法，其特征在于，所述步骤二进一步包括：
清除待焊接件表面的积水，保证待焊接件表面干燥；
清除待焊接件表面的污物。
4.如权利要求1所述的不等间隙机器人立焊方法，其特征在于，所述步骤三进一步包括：
按照图纸要求将钢板吊装到位；
保证待焊件间隙为0-5mm；
进行点焊固定，点焊的长度为20mm，根据焊接结构件的大小适当增减点焊数量。
5.如权利要求1所述的不等间隙机器人立焊方法，其特征在于，所述步骤五进一步包括：
对存在焊接缺陷的焊缝进行打磨人工补焊，并清理飞溅物；
检查焊缝外观，进行X射线探伤；
用火焰或机械校正影响质量及外观的焊接变形。
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