CN112091374A - 焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法 - Google Patents

焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法，包括计算自动焊接时实际焊接间隙与正常焊接间隙的差值；计算所述差值与正常焊接间隙的比值；选取所述比值中的多个值作为阀值点，形成一系列连续区域，针对不同区域使用不同的处理方式焊接，且不同的处理方式包括：不调整焊接参数，及时送进和填充焊丝；调节弧压，提升焊枪距离；同时调节弧压和电流，提升焊枪距离。本发明有效解决了间隙超标而不能采用自动焊的问题。

Description

焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法
技术领域
本发明属于焊接技术领域，特别是一种焊接间隙动态变化下确保自动氩弧焊焊缝连续一致的方法。
背景技术
自动氩弧焊技术是焊接加工领域常见的焊接方法和加工手段之一，在现代制造业中广泛使用，并成为最主要的高效焊接方式，具有焊接质量好，劳动强度低，加工效率高等优点。是现代制造业中推广使用的主要加工方法。特别是在现代航空航天及民用行业，以提高生产效率和产品质量为驱动的背景下，广泛推进自动焊，乃至焊接机器人的应用。在规则零件结构的焊接加工上，首选自动氩弧焊作为主要焊接加工手段。随着技术的不段进步，机器人也被应用于焊接领域，并被逐步应用到复杂结构件的焊接加工中，解放和降低手工焊时工人的劳动强度。
但是，在实际的产品结构和加工过程中，存在焊接件待焊部位的焊接间隙不能满足正常的自动焊间隙要求，这种情况下，一方面，放弃自动焊方法，采用手工氩弧焊进行焊接。但是这对焊接质量有较大影响，因为手工焊的连续性和一致性无法和自动焊相提并论。这种情况也是限制自动氩弧焊应用的一个实际问题。在目前的焊接应用领域中，对超过间隙要求的焊接件，完全是采用手工焊进行，从而限制了自动焊的使用范围，同时降低了产品的焊接质量，成为公认的技术难题。
发明内容
本发明旨在提供一种能够有效解决自动焊时焊接间隙动态变化，且超过正常焊接间隙情况下，保持自动焊的连续性、防止烧穿烧漏的方法，确保自动氩弧焊焊缝连续一致。
本发明就是针对背景技术中提到的自动焊接中存在的普遍问题和难题，进而提出了采用电流加电压的动态调节方法，对于实际焊接过程中出现的动态和实时焊接间隙超过自动焊要求的情况进行实时调节，从而有效解决间隙超标而不能采用自动焊的问题。
为了能够有效解决焊接间隙动态变化下确保自动氩弧焊焊缝连续一致的问题，本发明具体采用了以下方案。
焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法，包括，
步骤1，计算自动焊接时实际焊接间隙与正常焊接间隙的差值；
步骤2，计算所述差值与正常焊接间隙的比值；
步骤3，选取所述比值中的多个值作为阀值点，形成一系列连续区域，针对不同区域使用不同的处理方式焊接，且不同的处理方式包括：
不调整焊接参数，及时送进和填充焊丝；
调节弧压，提升焊枪距离；
同时调节弧压和电流，提升焊枪距离。
优选的，所述阀值点包括20％、50％和80％，形成的四个连续区间分别为小于等于20％，大于20％且小于等于50％，大于50％且小于等于80％，大于80％。
进一步，当处于小于等于20％区间时，及时送进和填充焊丝；
当处于大于20％且小于等于50％区间时，调节弧压，提升焊枪距离；
当处于大于50％且小于等于80％区间时，同时调节弧压和电流，提升焊枪距离。
进一步，当处于大于80％区间时，停止自动氩弧焊，通过手工焊接方式进行填补和打底焊。
优选的，焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法可应用于TC25或GH4648材料的自动氩弧焊。
本发明的自动焊接方法根据自动焊焊接间隙超过正常焊接间隙的比值来采取不同的处理方法，例如当比值区间在20％～50％时，通过弧压的调节，提升焊枪距离，减少热输入，防止烧穿和焊漏；间隙超过正常焊接间隙的50％～80％时，启动电流和电压的双向调节，提升焊枪距离的同时，降低焊接电流，防止烧穿和焊漏。焊接间隙超过正常间隙的80％以上，必须通过手工焊接方式进行填补和打底焊，消除间隙后再进行正常的自动焊接。对于焊接间隙变化不大，通过焊丝的及时送进和填充，不会导致焊缝烧穿和焊漏时，保持焊接参数不变，保证焊缝的一致性和连续性。
与现有焊接技术相比，本发明通过电流和电压的动态调节，解决了薄壁结构零件自动氩弧焊时因收缩和变形导致的定位焊点开裂引发的焊接间隙超过正常焊接要求情况下的零件焊接问题，保证了焊缝的连续性和一致性，提高了焊接质量。
附图说明
图1是本发明的自动氩弧焊接原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明提供了一种能够有效解决焊接间隙动态变化下确保自动氩弧焊焊缝连续性和一致性的方法：在自动焊焊接间隙超过正常焊接间隙的20％～50％时，通过弧压的调节，提升焊枪距离，减少热输入，防止烧穿和焊漏；间隙超过正常焊接间隙的50％～80％时，启动电流和电压的双向调节，提升焊枪距离的同时，降低焊接电流，防止烧穿和焊漏。焊接间隙超过正常间隙的80％以上，必须通过手工焊接方式进行填补和打底焊，消除间隙后再进行正常的自动焊接。对于焊接间隙变化不大，通过焊丝的及时送进和填充，不会导致焊缝烧穿和焊漏时，保持焊接参数不变，保证焊缝的一致性和连续性，归纳为：电流和电弧的动态调节，解决焊接间隙超过正常间隙情况下的自动氩弧焊接，保证焊缝的连续性和一致性，保证焊接质量。
本发明的工作原理是：根据焊接过程中间隙变化情况，针对焊接间隙超过正常焊接间隙要求时，通过电流和电压的实时调节，在间隙超过正常要求的焊接段，提高焊枪离焊接面的距离，减少热输入，防止焊漏和烧穿，保证焊接过程的连续性和焊缝的一致性，提高了焊接质量。
实施例1
在压气机匣TC25钛合金材料的焊接中，按本发明的方法，在焊接1.5mm+1.5mm钛合金零件时，因为结构的问题，在焊接4条环形焊缝时，周向定位焊点被拉开，焊接间隙超过正常要求，间隙超出量在20％～40％，采用本发明的电流和电压的动态调节，解决了焊接间隙不一致和超过正常焊接要求的问题，焊缝质量满足Q/12BY(S)0139焊接质量检验标准要求，满足航空1级焊缝质量要求，说明本发明的工艺方法有效。
实施例2
针对GH4648合金材料，在厚度1.0mm+1.0mm的环形焊缝的焊接中，按本发明的处理方法，解决了因薄板焊接导致的间隙动态变化，变化量超过正常焊接间隙要求的50％～80％的问题，焊缝成型良好，无烧穿和焊漏，产品按HB5376焊接质量检验标准评定，满足航空2级焊缝质量要求，说明本发明的焊接方法有效。
以上是本发明的实施方式之一，对于本领域的一般技术人员在上述实施案例的基础上可以做出多种变化，同样能够实现本发明的目的，但是，这种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (5)

1.焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法，其特征在于：包括，
步骤1，计算自动焊接时实际焊接间隙与正常焊接间隙的差值；
步骤2，计算所述差值与正常焊接间隙的比值；
步骤3，选取所述比值中的多个值作为阀值点，形成一系列连续区域，针对不同区域使用不同的处理方式焊接，且不同的处理方式包括：
不调整焊接参数，及时送进和填充焊丝；
调节弧压，提升焊枪距离；
同时调节弧压和电流，提升焊枪距离。
2.根据权利要求1所述的焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法，其特征在于：所述阀值点包括20％、50％和80％，形成的四个连续区间分别为小于等于20％，大于20％且小于等于50％，大于50％且小于等于80％，大于80％。
3.根据权利要求2所述的焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法，其特征在于：
当处于小于等于20％区间时，及时送进和填充焊丝；
当处于大于20％且小于等于50％区间时，调节弧压，提升焊枪距离；
当处于大于50％且小于等于80％区间时，同时调节弧压和电流，提升焊枪距离。
4.根据权利要求2所述的焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法，其特征在于：当处于大于80％区间时，停止自动氩弧焊，通过手工焊接方式进行填补和打底焊。
5.根据权利要求1所述的焊接间隙动态变化下的自动氩弧焊方法，其特征在于：应用于TC25或GH4648材料的自动氩弧焊。
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