CN110238482B - 机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法 - Google Patents

机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110238482B
CN110238482B CN201910607855.3A CN201910607855A CN110238482B CN 110238482 B CN110238482 B CN 110238482B CN 201910607855 A CN201910607855 A CN 201910607855A CN 110238482 B CN110238482 B CN 110238482B
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
robot
workpiece
powdering
flame spray
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910607855.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110238482A (zh
Inventor
李阳
汪辉聪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Froniusmc Nanjing Surface Engineering Technology Co ltd
Original Assignee
Froniusmc Nanjing Surface Engineering Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Froniusmc Nanjing Surface Engineering Technology Co ltd filed Critical Froniusmc Nanjing Surface Engineering Technology Co ltd
Priority to CN201910607855.3A priority Critical patent/CN110238482B/zh
Publication of CN110238482A publication Critical patent/CN110238482A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110238482B publication Critical patent/CN110238482B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K5/00—Gas flame welding
    • B23K5/12—Gas flame welding taking account of the properties of the material to be welded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K5/00—Gas flame welding
    • B23K5/213—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K5/00—Gas flame welding
    • B23K5/22—Auxiliary equipment, e.g. backings, guides
    • B23K5/24—Arrangements for supporting torches

Abstract

本发明公开了一种机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法，包括(1)焊前打磨清洁工件；(2)配置焊接设备；(3)设置焊接过程与(4)实施焊接，焊完两层后，焊接位置需要重新瞄定后回到起始点再焊两层；检测合格后完成焊接操作。本发明具有稳定性好、设备简单，节能高效，材料利用率高等特点。

Description

机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法
技术领域
本发明涉及机器人焊接领域，尤其涉及一种机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法。
背景技术
火焰喷焊技术主要从事对承受高应力载荷和承受冲击磨损的部件进行强化，提高工件的耐磨性，增加工件的使用寿命。如对汽车的各种齿轮、花键轴、活塞销、气门、变速杆拨叉等进行喷焊强化或修复，不仅能使报废零件修复后继续使用，还可使新制零部件的使用寿命延长。一般经过火焰喷焊后部件的使用寿命可提高2～5倍。
镍基碳化钨合金的粉末主要是指自熔性合金的基础上添加了高硬度的耐磨材料碳化钨(WC),使其具有更好的耐磨性能。镍基自熔性合金粉末主要是指镍铬硼硅合金和镍硼硅合金，此类合金的熔点低，自熔性好，具有良好的耐磨、耐蚀、耐热和抗氧化等综合性能，是使用的最广泛的自熔性合金。
但是，目前的火焰焊接操作往往由人工进行，人工焊接存在焊接质量不稳定、劳动条件差、生产效率低等问题，且对焊接作业人员需要高的技术要求。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法，具有稳定性好、设备简单，节能高效，材料利用率高等特点。
技术方案：本发明的机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)焊前打磨清洁工件：将不锈钢工件平放，使用角磨机的百叶片打磨工件表面，去除表面铁锈、氧化物与杂质；使用酒精或者丙酮浸泡过的抹布擦洗工件表面，去除工件表面的油污与水；将工件预热至470℃～480℃，并保温2h以上；
(2)配置焊接设备：将火焰喷枪装夹在ABB机器人上，将上粉器连接上火焰喷枪，调整上粉控制器里的上粉率≤45g/min，控制误差范围≤3g/min；上粉后将工件预热至590℃～610℃，并保温1h以上；更换火焰喷枪为重熔枪；
(3)设置焊接过程：对ABB机器人进行人工模拟设置，确定焊接行程轨迹、运行速度与焊枪高度，控制上粉速度为45mm/s～55mm/s、重熔的速度为2.5mm/s～3.5mm/s；对ABB机器人焊接进行手动模拟，模拟完成后实施机器人自动焊接，安装镍基碳化钨粉末及配套的易损件，接通气体，进行焊接操作；
(4)实施焊接：焊完两层后，焊接位置需要重新瞄定后回到起始点再焊两层；检测合格后完成焊接操作。
其中，所述的步骤(2)中选用ABB 1440机器人，机器人臂长1.3m～1.5m。所述的ABB1440机器人设有ABB机器人控制柜、火焰喷焊上粉枪、火焰喷焊重熔枪、上粉器与上粉控制器。
其中，所述的步骤(3)中焊接行程轨迹确定时，根据工件的长度和宽度进行焊接自动偏移，偏移的道数根据工件的长度进行推算，偏移方向随着X的正方向，即X方向+5mm。
其中，所述的步骤(3)中易损件包括喷嘴、上粉轮。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明针对人工火焰喷焊焊接质量不稳定，劳动条件差、生产效率低、作业人员技术要求高的特点，本发明提供了机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法，具有稳定性好、设备简单，节能高效，材料利用率高等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。
本发明的机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法，包括下述步骤：
(1)焊前打磨清洁工件：将不锈钢工件平放，使用角磨机的百叶片打磨工件表面，去除表面铁锈、氧化物与杂质；使用酒精或者丙酮浸泡过的抹布擦洗工件表面，去除工件表面的油污与水；将工件预热至470℃～480℃，并保温2h以上；
(2)配置焊接设备：将火焰喷枪装夹在ABB机器人上，将上粉器连接上火焰喷枪，调整上粉控制器里的上粉率≤45g/min，控制误差范围≤3g/min；上粉后将工件预热至590℃～610℃，并保温1h以上；更换火焰喷枪为重熔枪；选用ABB 1440机器人，机器人臂长1.3m～1.5m；ABB 1440机器人设有ABB机器人控制柜、火焰喷焊上粉枪、火焰喷焊重熔枪、上粉器与上粉控制器；
(3)设置焊接过程：对ABB机器人进行人工模拟设置，确定焊接行程轨迹、运行速度与焊枪高度，控制上粉速度为45mm/s～55mm/s、重熔的速度为2.5mm/s～3.5mm/s；对ABB机器人焊接进行手动模拟，模拟完成后实施机器人自动焊接，安装镍基碳化钨粉末及配套的易损件，接通气体，进行焊接操作；焊接行程轨迹确定时，根据工件的长度和宽度进行焊接自动偏移，偏移的道数根据工件的长度进行推算，偏移方向随着X的正方向，即X方向+5mm；易损件包括喷嘴、上粉轮；
(4)实施焊接：焊完两层后，焊接位置需要重新瞄定后回到起始点再焊两层；检测合格后完成焊接操作。
实施例：不锈钢试块，长度250mm、宽50mm、厚度25mm，焊接工艺如下：
(1)焊前打磨清洁工件：将不锈钢工件平放，使用角磨机的百叶片打磨工件表面，去除表面铁锈、氧化物与杂质；使用酒精或者丙酮浸泡过的抹布擦洗工件表面，去除工件表面的油污与水；将工件预热至475℃，并保温2h；
(2)配置焊接设备：将火焰喷枪装夹在ABB机器人上，将上粉器连接上火焰喷枪，调整上粉控制器里的上粉率≤45g/min，控制误差范围≤3g/min；上粉后将工件预热至600℃，并保温1h；更换火焰喷枪为重熔枪；选用ABB 1440机器人，机器人臂长1.4m；ABB 1440机器人设有ABB机器人控制柜、火焰喷焊上粉枪、火焰喷焊重熔枪、上粉器与上粉控制器；
(3)设置焊接过程：对ABB机器人进行人工模拟设置，确定焊接行程轨迹、运行速度与焊枪高度200mm，重熔的高度为800mm，控制上粉速度为50mm/s、重熔的速度为3mm/s；对ABB机器人焊接进行手动模拟，模拟完成后实施机器人自动焊接，安装镍基碳化钨粉末及配套的易损件，接通气体，进行焊接操作；焊接行程轨迹确定时，根据工件的长度和宽度进行焊接自动偏移，偏移的道数根据工件的长度进行推算，偏移方向随着X的正方向，即X方向+5mm；易损件包括喷嘴、上粉轮；上粉气体为上粉：C2H2：0.7BarO2：4BarAr100％：0.25Bar；重熔气体为：C2H2：1.2BarO2：6.5BarAr100％：0.25Bar；
(4)实施焊接：焊完两层后，焊接位置需要重新瞄定后回到起始点再焊两层；检测合格后完成焊接操作。
经测试，本实施例的机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法具有以下有益效果：
(1)本发明采用了ABB机器人全自动焊接的方式，使用示教器对工件进行形状的轨迹编程，并设置相应的速度和高度，保证焊枪的稳定性和火焰对于工件加热的均匀性。
(2)通过ABB机器人夹持火焰喷枪，避免了操作人员长时间拿火焰喷焊喷枪导致的身体疲劳和视觉疲劳，大大降低了操作者因身体原因导致的工件缺陷问题。
(3)本发明采用的ABB机器人自动火焰喷焊通过上粉器中的上粉轮不停转动，带动镍基碳化钨粉末从上粉管里流向火焰喷枪，再用适量的上粉气将镍基碳化钨粉末从喷嘴里送出。保证了镍基碳化钨粉末到工件的均匀性。避免了工人因长时间作业导致的上粉不均匀的问题。
(4)上粉控制器可以调整上粉量的撒小，由于上粉的可控性，大大提高的喷焊层的可控性，降低了整个生产工件的成本。

Claims (3)

1.机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)焊前打磨清洁工件：将不锈钢工件平放，使用角磨机的百叶片打磨工件表面，去除表面铁锈、氧化物与杂质；使用酒精或者丙酮浸泡过的抹布擦洗工件表面，去除工件表面的油污与水；将工件预热至470℃～480℃，并保温2h以上；
(2)配置焊接设备：将火焰喷枪装夹在ABB机器人上，将上粉器连接上火焰喷枪，调整上粉控制器里的上粉率≤45g/min，控制误差范围≤3g/min；上粉后将工件预热至590℃～610℃，并保温1h以上；更换火焰喷枪为重熔枪；选用ABB 1440机器人，机器人臂长1.3m～1.5m；ABB 1440机器人设有ABB机器人控制柜、火焰喷焊上粉枪、火焰喷焊重熔枪、上粉器与上粉控制器；
(3)设置焊接过程：对ABB机器人进行人工模拟设置，确定焊接行程轨迹、运行速度与焊枪高度，控制上粉速度为45mm/s～55mm/s、重熔的速度为2.5mm/s～3.5mm/s；对ABB机器人焊接进行手动模拟，模拟完成后实施机器人自动焊接，安装镍基碳化钨粉末及配套的易损件，接通气体，进行焊接操作；
(4)实施焊接：焊完两层后，焊接位置需要重新瞄定后回到起始点再焊两层；检测合格后完成焊接操作。
2.根据权利要求1所述的机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法，其特征在于：所述的步骤(3)中焊接行程轨迹确定时，根据工件的长度和宽度进行焊接自动偏移，偏移的道数根据工件的长度进行推算，偏移方向随着X的正方向，即X方向+5mm。
3.根据权利要求1所述的机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法，其特征在于：所述的步骤(3)中易损件包括喷嘴、上粉轮。
CN201910607855.3A 2019-07-08 2019-07-08 机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法 Active CN110238482B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910607855.3A CN110238482B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910607855.3A CN110238482B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110238482A CN110238482A (zh) 2019-09-17
CN110238482B true CN110238482B (zh) 2021-06-08

Family

ID=67891234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910607855.3A Active CN110238482B (zh) 2019-07-08 2019-07-08 机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110238482B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103409745A (zh) * 2013-07-18 2013-11-27 吉林大学 一种镍及镍合金氧化铝增强复合材料表面强化层制备方法
CN106756727A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 湖南省冶金材料研究院 一种磨辊用耐磨涂层的机器人自动化喷涂工艺
CN109023202A (zh) * 2018-09-13 2018-12-18 兰州理工大学 火焰喷涂+pvd镀膜复合涂-镀膜层的结构及其制备方法
CN208844168U (zh) * 2018-09-14 2019-05-10 山东金宇恒利环境科技有限公司 一种火焰喷涂机器人

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9114473B2 (en) * 2011-10-13 2015-08-25 Wolf Robotics, Llc Robotic pre-heat and inter-pass welding

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103409745A (zh) * 2013-07-18 2013-11-27 吉林大学 一种镍及镍合金氧化铝增强复合材料表面强化层制备方法
CN106756727A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 湖南省冶金材料研究院 一种磨辊用耐磨涂层的机器人自动化喷涂工艺
CN109023202A (zh) * 2018-09-13 2018-12-18 兰州理工大学 火焰喷涂+pvd镀膜复合涂-镀膜层的结构及其制备方法
CN208844168U (zh) * 2018-09-14 2019-05-10 山东金宇恒利环境科技有限公司 一种火焰喷涂机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN110238482A (zh) 2019-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109590668A (zh) 一种汽轮机缸体密封面修复工艺
CN102189316B (zh) 不锈钢热轧输送辊埋弧焊堆焊修复方法
CN103639643B (zh) 阀门密封面检修工艺
CN109014518B (zh) 一种火车车轮模座焊接装置及修复工艺
CN105478962B (zh) 大型冷轧支承辊70Cr3Mo的堆焊再造层及修复轧辊的方法
CN103481010A (zh) 一种新型全自动在线冷焊修复辊压机工艺
CN107598351B (zh) Stellite钴基合金外圆大面积等离子堆焊方法
CN102220522B (zh) 一种轧机牌坊激光再制造专用钴基合金粉末
CN110747458A (zh) 热轧定宽压力机曲轴的修复方法
CN105710543A (zh) 一种铝合金管道焊接的焊前预处理工艺
CN106925940A (zh) 一种挤压模具的焊接修复工艺
CN109366090A (zh) 重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺
CN108544055B (zh) 用于气缸盖燃烧室凹槽内58％镍基合金的全自动堆焊方法
CN113529005A (zh) 一种连铸辊的喷涂制造方法
CN113481459A (zh) 一垃圾焚烧锅炉堆焊用mag焊机送丝轮磨损的修复方法
CN110238482B (zh) 机器人自动化两步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法
CN110565132A (zh) 一种定域修复压力机轴瓦磨损的设备和方法
CN103286459B (zh) 大型pta干燥机密封面磨损现场精密脉冲堆焊修复工艺
CN110238483B (zh) 机器人自动化一步法火焰喷焊镍基碳化钨的焊接方法
CN106312438A (zh) 阀门密封面检修工艺
JP2013107101A (ja) 金属部品の修理方法
CN112496670A (zh) 一种铸件裂纹的非焊接修复工艺
CN101112730A (zh) 药芯焊丝气保焊焊修耐磨件的方法
CN110883495A (zh) 一种旋转阀转子密封面在线修复工艺
CN104416259A (zh) 一种核电常规岛主给水泵的焊接工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant