CN113102860A - 平角焊的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种平角焊的焊接方法,涉及平角焊技术领域,该焊接方法包括:确定平焊位置与外围阻挡件的最近距离点;以该最近距离点作为起弧点;根据平焊位置的焊接轨迹和起弧点的位置确定出收弧点的位置;利用两个焊枪在起弧点同时起弧,并在起弧点停留预设时间;两个焊枪分别按照预设焊接路径自起弧点移动至收弧点,并对平焊位置进行焊接;两个焊枪在收弧点停留预设时间,并自收弧点同时收弧。该焊接方法选取平焊位置与外围阻挡件的最近距离点为起弧点,并利用两个焊枪按照预设路径自起弧点移动至收弧点,无需在形成包角的端部进行复杂姿态调整,并仅需一次起弧即可在平焊位置形成平角焊缝及位于平角焊缝端部的包角,提高了平角焊的焊接效率。
Description
技术领域
本申请涉及平角焊技术领域,尤其涉及一种平角焊的焊接方法。
背景技术
在船舶建造过程中,存在大量的零件平角焊焊接作业,平角焊焊接作业主要是对两个焊接件的接触区域焊接并在该接触区域的外围形成平角焊缝。根据船舶建造要求,平角焊缝的端部需进行包角焊接,目前包角焊接多为机器人焊接。由于多数平角焊缝的端部区域具有外围阻挡件,该外围阻挡件与焊接件之间的距离较小,减小了机器人的作业空间,且外围阻挡件会对机器人焊接过程产生干扰,因此,在对平角焊缝的端部进行包角焊接时,仅采用机器人难以通过复杂姿态调整完成包角操作,还需借助人工对端部进行二次包角修补。
因此,如何提供一种通过一次起弧即可实现平角焊缝的焊接及包角的平角焊的焊接方法,以提高平角焊的焊接效率,成为本领域亟需解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种平角焊的焊接方法,能够对任意零件进行平角焊作业,且仅需一次起弧即可在平焊位置形成平角焊缝及位于平角焊缝端部的包角,解决了现有方法无法通过一次起弧即可实现平角焊缝的焊接及包角的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种平角焊的焊接方法,其包括:
确定平焊位置与外围阻挡件的最近距离点;以该最近距离点作为起弧点;
根据平焊位置的焊接轨迹和起弧点的位置确定出收弧点的位置;
利用两个焊枪在起弧点同时起弧,并在起弧点停留预设时间;
两个焊枪分别按照预设焊接路径自起弧点移动至收弧点,并对平焊位置进行焊接;
两个焊枪在收弧点停留预设时间,并自收弧点同时收弧。
在一种可能的实施方案中,起弧点和收弧点均位于平焊位置的中心线上。
在一种可能的实施方案中,起弧点的位置和收弧点的位置可相互替换。
在一种可能的实施方案中,在利用两个焊枪在起弧点同时起弧,并在起弧点停留预设时间的步骤中,每个焊枪在起弧点的停留时间与起弧点的焊脚高度正相关。
在一种可能的实施方案中,在两个焊枪分别按照预设焊接路径自起弧点移动至收弧点,并对平焊位置进行焊接的步骤中,每个焊枪的焊接路径沿焊接方向被划分为第一包角段、平直段和第二包角段,且各段之间焊脚高度的关系为:第一包角段=第二包角段>平直段。
在一种可能的实施方案中,第一包角段的焊脚高度为平直段的焊脚高度的1~1.2倍。
在一种可能的实施方案中,第一包角段、平直段和第二包角段之间的焊接速率的关系为:第一包角段=第二包角段<平直段。
在一种可能的实施方案中,两个焊枪的焊接路径沿平焊位置的中心线对称布置。
在一种可能的实施方案中,在两个焊枪在收弧点停留预设时间,并自收弧点同时收弧的步骤中,每个焊枪在收弧点的停留时间与收弧点的焊脚高度正相关。
与现有技术相比,本申请的有益效果至少如下:
1)本申请所提供的平角焊的焊接方法可对任意零件进行平角焊作业,选取平焊位置与外围阻挡件的最近距离点为起弧点,并利用两个焊枪按照预设路径自起弧点移动至收弧点,无需在形成包角的端部进行复杂姿态调整,并仅需一次起弧即可在平焊位置形成平角焊缝及位于平角焊缝端部的包角,提高了平角焊的焊接效率。该焊接方法适用于不同的焊材、焊接件和焊接工艺,只需根据焊材、焊接件和焊接工艺调整对应焊接参数即可。
2)本申请中起弧点的位置和收弧点的位置可相互替换,两个焊枪按照预设路径自起弧点移动至收弧点时,无需在形成包角的端部进行复杂姿态调整,且包角处的焊脚高度为平直段的焊脚高度的1~1.2倍,满足了包角对平角焊缝端部加强的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为根据本申请实施例示出的焊接件的相对位置示意图;
图2为根据本申请实施例示出的一种平角焊的焊接方法的流程图;
图3为根据本申请实施例示出的一种平角焊的焊接方法的焊接过程图;
图4为根据本申请实施例示出的一种双焊枪协同焊接的相对位置示意图。
图示说明:
10第一焊接件;20第二焊接件;30外围阻挡件;40焊枪。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或营业,本申请中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”和“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,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”和“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1为现有焊接件的一种相对位置示意图。以焊接件包括第一焊接件10和第二焊接件20为例进行示例说明,第一焊接件10和第二焊接件20的接触区域的外围为平焊位置,该平焊位置具有预设长度,且具有相对的第一端和第二端;外围阻挡件30与第一端相距预定距离,且该距离较小。在对平焊位置焊接形成平角焊缝后,需对平焊位置的第一端和第二端单独进行包角焊接,以保证焊接质量符合要求。但是,外围阻挡件30与第一端之间的距离较小,减小了机器人的作业空间,且该外围阻挡件30会对机器人焊接过程产生干扰,使得机器人难以通过复杂姿态调整完成包角操作,为了保证包角质量,后续还需借助人工进行二次包角修补,降低焊接效率。因此,本申请提供了一种平角焊的焊接方法,其通过一次起弧即可在平焊位置形成平角焊缝及位于平角焊缝端部的包角,提高了平角焊的焊接效率。
根据本申请的一个方面,提供了一种平角焊的焊接方法。参见图2,该平角焊的焊接方法包括以下步骤:
S1、确定平焊位置与外围阻挡件30的最近距离点;以该最近距离点作为起弧点a。
在一种实施方式中,参见图3,平焊位置的中心线O-O'沿第一焊接件10的长度方向延伸,且平焊位置的第一端和第二端布置在该平焊位置的中心线O-O'上。第一端的中心点为起弧点a,起弧点a与第一焊接件10之间的最小距离L1,L1的值为1~3mm。在本实施例中,L1的值为2mm。
S2、根据平焊位置的焊接轨迹和起弧点a的位置确定出收弧点b的位置。
在一种实施方式中,参见图3,起弧点a和收弧点b均位于该平焊位置的中心线O-O'上,收弧点b为第二端的中心点。收弧点b与第一焊接件10之间的最小距离L2等于起弧点a与第一焊接件10之间的最小距离L1,L2的值为1~3mm。在本实施例中,L2的值为2mm。
较佳地,起弧点a的位置和收弧点b的位置可相互替换。例如,起弧点a位于平焊位置的第二端,收弧点b位于平焊位置的第一端。
S3、利用两个焊枪40在起弧点a同时起弧,并在起弧点a停留预设时间。
在一种实施方式中,两个焊枪40在起弧点a停留预设时间后,两个焊枪40在起弧点a形成焊接熔池融和状态。每个焊枪40在起弧点a的停留时间与起弧点的焊脚高度正相关。每个焊枪40均由一个机器人带动移动,调整机器人的动作参数可使焊枪40按照预设焊接高度对目标区域进行焊接,机器人的动作参数包括摆长和摆宽。
S4、两个焊枪40分别按照预设焊接路径自起弧点a移动至收弧点b,并对平焊位置进行焊接。
在一种实施方式中,参见图3,每个焊枪40的焊接路径具体为:焊枪40自起弧点a在垂直于平焊位置中心线O-O'的方向上相互远离,并分别移动至与起弧点a相隔预设距离的位置,该位置与起弧点a之间的距离为L3。焊枪40自上述位置沿平行于平焊位置中心线O-O'的方向移动至平焊位置的第二端。在焊枪40均移动至第二端后,焊枪40在垂直于平焊位置中心线O-O'的方向上相互靠近,并移动至收弧点b。L3与第一焊接件10半径的差值为1~3mm。在本实施例中,L3与第一焊接件10半径的差值为2mm。
两个焊枪40的焊接路径均采用示教、离线编程或自动编程的模式设置完成,且两个焊枪40的焊接路径沿平焊位置的中心线O-O'对称布置。每个焊枪40的焊接路径沿焊接方向被划分为第一包角段(区域A)、平直段(区域B)和第二包角段(区域C),各段之间焊脚高度的关系为:第一包角段(区域A)=第二包角段(区域C)>平直段(区域B)。
较佳地,第一包角段(区域A)的焊脚高度为平直段(区域B)的焊脚高度的1~1.2倍。
较佳地,第一包角段(区域A)、平直段(区域B)和第二包角段(区域C)之间的焊接速率的关系为:第一包角段(区域A)=第二包角段(区域C)<平直段(区域B)。
S5、两个焊枪40在收弧点b停留预设时间,并自收弧点b同时收弧。
在一种实施方式中,两个焊枪40在收弧点b停留预设时间后,两个焊枪40在收弧点b形成焊接熔池融和状态。每个焊枪40在起弧点b的停留时间与收弧点b的焊脚高度正相关。
下面以两个焊枪40的工作过程进行示例说明:
两个焊枪40在起弧点a同时起弧,且在该起弧点a停留预设时间,在两个焊枪40均停留预设时间后,两个焊枪40在起弧点a形成焊接熔池融合状态。两个焊枪40自起弧点a在垂直于平焊位置中心线O-O'的方向上相互远离,并分别移动至与起弧点a相隔预设距离的位置,该位置与起弧点a之间的距离为L3。两个焊枪40自上述位置沿平行于平焊位置中心线O-O'的方向移动至平焊位置的第二端。在两个焊枪40均移动至第二端后,两个焊枪40在垂直于平焊位置中心线O-O'的方向上相互靠近,并移动至收弧点b,两个焊枪40在收弧点b停留预设时间以在收弧点b形成焊接熔池融合状态,最后,两个焊枪40自收弧点b同时收弧,焊接完成。
以第一焊接件10为12mm普通碳素结构钢为例对所选用的焊接参数示例说明:
经试验验证,焊枪40在第一包角段(区域A)和第二包角段(区域C)的焊脚高度、焊接速度,以及焊枪40在起弧点a处的停留时间如下:1)7~7.5mm;4mm/s;0.7s。2)6~6.5mm;5mm/s;0.6s。3)5.5~6mm;6mm/s;0.5s。4)4.5~5.5mm;7.5mm/s;0.5s。
由以上的技术方案可知,该焊接方法可对任意零件进行平角焊作业,选取平焊位置与外围阻挡件30的最近距离点为起弧点a,并利用两个焊枪40按照预设路径自起弧点a移动至收弧点b,无需在形成包角的端部进行复杂姿态调整,并仅需一次起弧即可在平焊位置形成平角焊缝及位于平角焊缝端部的包角,提高了平角焊的焊接效率。该焊接方法适用于不同的焊材、焊接件和焊接工艺,只需根据焊材、焊接件和焊接工艺调整对应焊接参数即可。
进一步地,起弧点a的位置和收弧点b的位置可相互替换,两个焊枪40按照预设路径自起弧点a移动至收弧点b时,无需在形成包角的端部进行复杂姿态调整,且包角处的焊脚高度为平直段的焊脚高度的1~1.2倍,满足了包角对平角焊缝端部加强的要求。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种平角焊的焊接方法,其特征在于,包括:
确定平焊位置与外围阻挡件的最近距离点;以该最近距离点作为起弧点;
根据所述平焊位置的焊接轨迹和所述起弧点的位置确定出收弧点的位置;
利用两个焊枪在所述起弧点同时起弧,并在所述起弧点停留预设时间;
两个所述焊枪分别按照预设焊接路径自所述起弧点移动至所述收弧点,并对所述平焊位置进行焊接;
两个所述焊枪在所述收弧点停留预设时间,并自所述收弧点同时收弧。
2.根据权利要求1所述的平角焊的焊接方法,其特征在于,所述起弧点和所述收弧点均位于所述平焊位置的中心线上。
3.根据权利要求1所述的平角焊的焊接方法,其特征在于,所述起弧点的位置和所述收弧点的位置可相互替换。
4.根据权利要求1所述的平角焊的焊接方法,其特征在于,在利用两个焊枪在所述起弧点同时起弧,并在所述起弧点停留预设时间的步骤中,每个所述焊枪在所述起弧点的停留时间与所述起弧点的焊脚高度正相关。
5.根据权利要求1所述的平角焊的焊接方法,其特征在于,在两个焊枪分别按照预设焊接路径自所述起弧点移动至所述收弧点,并对所述平焊位置进行焊接的步骤中,每个所述焊枪的焊接路径沿焊接方向被划分为第一包角段、平直段和第二包角段,且各段之间焊脚高度的关系为:第一包角段=第二包角段>平直段。
6.根据权利要求5所述的平角焊的焊接方法,其特征在于,所述第一包角段的焊脚高度为所述平直段的焊脚高度的1~1.2倍。
7.根据权利要求5所述的平角焊的焊接方法,其特征在于,所述第一包角段、平直段和第二包角段之间的焊接速率的关系为:第一包角段=第二包角段<平直段。
8.根据权利要求1所述的平角焊的焊接方法,其特征在于,两个所述焊枪的焊接路径沿所述平焊位置的中心线对称布置。
9.根据权利要求1所述的平角焊的焊接方法,其特征在于,在两个焊枪在所述收弧点停留预设时间,并自所述收弧点同时收弧的步骤中,每个所述焊枪在所述收弧点的停留时间与所述收弧点的焊脚高度正相关。
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