CN108994431A - 智能化母线铜排焊接工艺 - Google Patents

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杨良迪
吴码
孙智权
吴桂祥
詹林献
程德斌
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Abstract

本发明涉及智能化母线铜排焊接工艺，包括以下步骤：(1)将所要焊接的第一母线铜排与第二母线铜排对齐放置并分别定位夹紧；(2)打开焊接设备并通入保护气体，其中，所述保护气体包括氦气；(3)调节焊接电压、焊接电流和保护气体流量；(4)控制焊接设备的焊接部件对第一母线铜排和第二母线铜排进行焊接；(5)焊接完成后熄灭电弧并通入气体对第一母线铜排和第二母线铜排的焊缝处进行冷却；(6)对焊接结果进行外观检测并进行强度测试和扭矩测试。本发明提供的智能化母线铜排焊接工艺，通过采用智能化高的焊接设备并在焊接时通入适当比例的保护气体，进而保证了母线铜排的焊接质量。

Description

智能化母线铜排焊接工艺
技术领域
本发明涉及母线铜排的焊接领域，具体涉及智能化母线铜排焊接工艺。
背景技术
随着焊接领域对自动化要求日益增加，焊接机器人应用快速提高，但焊接机器人与焊接相结合解决焊接领域焊接问题也日益突出，尤其是用于低压电柜的母线铜排焊接。目前焊接机器人用于低压母线铜排焊接经常出现母线铜排未熔合、气孔、焊接变形、裂纹等质量缺陷，造成产品质量不合格。因此在机器人焊接母线铜排领域急需一种焊接方法保证产品的焊接质量。
发明内容
本发明提供了智能化母线铜排焊接工艺，通过采用智能化高的焊接设备并在焊接时通入适当比例的保护气体，进而保证了母线铜排的焊接质量。
为实现上述目的，本发明提供了智能化母线铜排焊接工艺，包括以下步骤：(1)将所要焊接的第一母线铜排与第二母线铜排对齐放置并分别定位夹紧；(2)打开焊接设备并通入保护气体，其中，所述保护气体包括氦气；(3)调节焊接电压、焊接电流和保护气体流量；(4)控制焊接设备的焊接部件对第一母线铜排和第二母线铜排进行焊接；(5)焊接完成后熄灭电弧并通入气体对第一母线铜排和第二母线铜排的焊缝处进行冷却；(6)对焊接结果进行外观检测并进行强度测试和扭矩测试。
作为优选方案，步骤(2)中所述的保护气体为由20％的氦气与80％的氩气混合形成的混合气体。
作为优选方案，步骤(4)中所述焊接部件为焊接机器人，所述焊接机器人采用1.2mm的纯铜焊丝对第一母线铜排和第二母线铜排进行焊接。
作为优选方案，步骤(1)中所述第一母线铜排与第二母线铜排对齐放置且所述第一母线铜排与第二母线铜排间预留5mm间隙。
作为优选方案，步骤(1)中还包括在所述第一母线铜排与第二母线铜排的下方设置作为衬板的石墨板，所述石墨板上设有一条宽度为10mm、深度为15mm的槽口，所述槽口与所述间隙对齐设置。
作为优选方案，步骤(3)中所述气体流量为22L/min，所述焊接电流为240A-280A，所述焊接电压为35V-40V，所述焊接部件的移动速度为0.25m/min-0.35m/min。
作为优选方案，步骤(4)中所述焊接部件先对焊缝两侧进行点焊固定，再单层单道连续焊接。
作为优选方案，步骤(5)中焊接完成后继续通入保护气体并持续3S。
作为优选方案，步骤(4)中在所述单层单道连续焊接结束后，所述焊接部件再次对焊缝两端进行回焊。
作为优选方案，所述第一母线铜排与第二母线铜排的厚度均为5mm。
上述技术方案所提供的智能化母线铜排焊接工艺，通过采用智能化高的焊接设备并在焊接时通入适当比例的保护气体，其中，所述保护气体包括氦气，氦气具有增加焊接处热量的作用，保证焊接母铜排底部热量达到焊接温度，并且保证温度不至于过高，避免出现铜溶流动情况及未熔合的问题，此外，通过选取适当的焊接电压、焊接电流和保护气体流量，使保护气体足够沿着焊缝对母线铜板底部进行保护，进而保证了母线铜排的焊接质量。
附图说明
图1为本发明所提供的智能化母线铜排焊接工艺的流程图；
图2为两块母线铜排对接时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，为本发明所提供的智能化母线铜排焊接工艺，包括以下步骤：(1)将所要焊接的第一母线铜排与第二母线铜排对齐放置并分别定位夹紧；(2)打开焊接设备并通入保护气体，其中，所述保护气体包括氦气；(3)调节焊接电压、焊接电流和保护气体流量；(4)控制焊接设备的焊接部件对第一母线铜排和第二母线铜排进行焊接；(5)焊接完成后熄灭电弧并通入气体对第一母线铜排和第二母线铜排的焊缝处进行冷却；(6)对焊接结果进行外观检测并进行强度测试和扭矩测试，本实施例中，所述第一母线铜排与第二母线铜排的厚度均为5mm。具体地，通过采用智能化高的焊接设备并在焊接时通入适当比例的保护气体，其中，所述保护气体包括氦气，氦气具有增加焊接处热量的作用，保证焊接母铜排底部热量达到焊接温度，并且保证温度不至于过高，避免出现铜溶流动情况及未熔合的问题，此外，通过选取适当的焊接电压、焊接电流和保护气体流量，使保护气体足够沿着焊缝对母线铜板底部进行保护，进而保证了母线铜排的焊接质量。
进一步地，步骤(2)中所述的保护气体为由20％的氦气与80％的氩气混合形成的混合气体，通过选择20％的氦气保证焊接母铜排底部热量达到焊接温度，并且保证温度不至于过高，避免出现铜溶流动情况。
本实施例中，步骤(4)中所述焊接部件为焊接机器人，所述焊接机器人采用1.2mm的纯铜焊丝对第一母线铜排和第二母线铜排进行焊接。步骤(1)中所述第一母线铜排与第二母线铜排对齐放置且所述第一母线铜排与第二母线铜排间预留5mm间隙，作为焊缝。步骤(1)中还包括在所述第一母线铜排与第二母线铜排的下方设置作为衬板的石墨板，所述石墨板上设有一条宽度为10mm、深度为15mm的槽口，所述槽口与所述间隙对齐设置，由于铜液流动性很高,为防止焊接时下塌,在工件下部的石墨衬板沿着焊缝方向留有长10mm，深15mm的槽口,在焊缝反面托住熔化金属，保证焊接过程中溶解铜渗入槽口内，保证焊接的母线铜排底部有充分的余高。本实施例中，由于铜的导电性良好,散热快,焊接时易氧化,焊接对温度要求高等特性,通过在铜排下面用石墨板进行隔热、保温，保证在焊接中母铜排底部温度也能够达到焊接温度要求，此处不需要加热器就能满足要求，简单易用。
此外，步骤(3)中所述气体流量为22L/min，所述焊接电流为240A-280A，所述焊接电压为35V-40V，所述焊接部件的移动速度为0.25m/min-0.35m/min。其中，电流选择240A-280A，电压电压35V-40V，机器人带动焊枪移动速度为0.25m/min-0.35m/min，保证溶宽与溶深，在保证溶宽与溶深，以及焊接质量情况下，通过调节电压与电流，避免两面余高过高，节省打磨量，节省焊接材料。
进一步地，步骤(4)中所述焊接部件先对焊缝两侧进行点焊固定，再单层单道连续焊接，此外，步骤(4)中在所述单层单道连续焊接结束后，所述焊接部件再次对焊缝两端进行回焊。对于焊接过程中，由于热胀冷缩，铜排出现变形情况，先进行点焊点固，再进行整体连续焊接，解决焊接过程中变形的问题，如图2所示：先对DE和AB处进行点焊，进行母铜排两端点固后，两块铜板的距离相对固定；之后从C处起弧，沿着CM方向(两块板形成的焊缝方向)焊接，当焊枪到达M点时，再回拉焊枪，焊接MN，重复焊接MN之间焊缝，为了解决焊缝两端容易塌陷的问题，重复焊接，保证在两端有充足的溶解铜。
更进一步地，步骤(5)中焊接完成后继续通入保护气体并持续3S，焊接熄弧后继续通保护气3S，防止熄弧处焊层出现氧化情况，影响产品质量。
此外，母线铜排焊接会出现直角边对直角边、直角边对圆弧边两种情况，尤其是直角边对圆弧边，通过采用上述方法可满足焊接要求、进而解决该问题。热量达到一定值，熔透所焊接的铜母线底部圆弧边，溶解铜进入底部圆弧边，溶解凝固在一起。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将所要焊接的第一母线铜排与第二母线铜排对齐放置并分别定位夹紧；(2)打开焊接设备并通入保护气体，其中，所述保护气体包括氦气；(3)调节焊接电压、焊接电流和保护气体流量；(4)控制焊接设备的焊接部件对第一母线铜排和第二母线铜排进行焊接；(5)焊接完成后熄灭电弧并通入气体对第一母线铜排和第二母线铜排的焊缝处进行冷却；(6)对焊接结果进行外观检测并进行强度测试和扭矩测试。
2.根据权利要求1所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，步骤(2)中所述的保护气体为由20％的氦气与80％的氩气混合形成的混合气体。
3.根据权利要求1所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，步骤(4)中所述焊接部件为焊接机器人，所述焊接机器人采用1.2mm的纯铜焊丝对第一母线铜排和第二母线铜排进行焊接。
4.根据权利要求1所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，步骤(1)中所述第一母线铜排与第二母线铜排对齐放置且所述第一母线铜排与第二母线铜排间预留5mm间隙。
5.根据权利要求4所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，步骤(1)中还包括在所述第一母线铜排与第二母线铜排的下方设置作为衬板的石墨板，所述石墨板上设有一条宽度为10mm、深度为15mm的槽口，所述槽口与所述间隙对齐设置。
6.根据权利要求1所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，步骤(3)中所述气体流量为22L/min，所述焊接电流为240A-280A，所述焊接电压为35V-40V，所述焊接部件的移动速度为0.25m/min-0.35m/min。
7.根据权利要求1所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，步骤(4)中所述焊接部件先对焊缝两侧进行点焊固定，再单层单道连续焊接。
8.根据权利要求1所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，步骤(5)中焊接完成后继续通入保护气体并持续3S。
9.根据权利要求7所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，步骤(4)中在所述单层单道连续焊接结束后，所述焊接部件再次对焊缝两端进行回焊。
10.根据权利要求1所述的智能化母线铜排焊接工艺，其特征在于，所述第一母线铜排与第二母线铜排的厚度均为5mm。
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