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焊接机器人平板焊接工艺参数制定

时间：2017-10-26 来源：机器人在线阅读：10473

焊接机器人平板焊接工艺参数制定

为了模拟整个焊接过程首先在平板上进行焊接模拟实验得到合适焊接参数进行焊接。由于薄壁筒的环焊缝焊接是要求3600全位置焊接，但是考虑到焊接机器人实际的工作空间无法一次完成一整段环焊缝，因此将筒体环焊缝分为左右对称两部分分别进行施焊，所需要达到的焊接位置分别为平焊、向下45°焊、立向下焊、水平仰焊、仰向下450焊等焊接位置，整个圆弧不同位置所需要的焊接位置以及机械臂运动完成焊接的次序见图5.1。图中路径1表示一次性完成一半圆弧路

径;路径2表示焊接完成后返回到起始点;路径3表示完成另一半圆弧的焊接;

路径4表示完成全部焊接后返回到起始位置。路径2, 4并没有焊接操作，第一步与第三步分别完成筒体环焊缝左右对称的两部分。一段环焊缝包含了平焊、向下45°焊、立向下焊、仰向下45“焊、仰平焊(分别见图5. 2, 5. 3, 5. 4, 5. 5, 5. 6 )等五种不同焊接位置的焊接，在不同焊接位置为得到合格的焊缝所需要的焊接参数需要根据实际情况做出适当的调节。所以需要在以上不同的焊接位置上都找到合适的焊接参数并将这些焊接参数分别加载到环焊缝上各自的焊接位置中，就可以得到一条质量达标的环焊缝。考虑到在装配加工的过程中出现误差导致间隙的可能性，常规的薄板焊接工艺中的要求是不留取间隙的，装配误差导致的间隙会给实际的焊接生产加工工作带来不小的难度并且焊缝质量也难以达到要求。本次试验将装配过程中的产生的误差最大模拟为1.5mm，最理想的状态为无间隙状态，将上述两种状态作为两种极限在范围之内均匀选取两组不同间隙进行试验，力图使试验结果更加具有代表性以及参考价值。

间隙0.0mm平板试验

无间隙最理想的一种装配条件，在一定程度上会降低焊接的难度。对不同的焊接位置进行了多组的焊接试验，其中各种焊接位置焊缝成型良好的焊接参数见表5.3 , 5.4、5.5, 5.6, 5.7。得到的焊缝成型见图5.7, 5.8, 5.9, 5.10, 5.11。

(1)0.0mm间隙平焊

无间隙平焊平板试验选取上述四种焊接参数数据分别得到四组焊缝，分别通过改变焊接电流与焊接速度得到不同的焊缝成型。综合焊缝的成型质量、背面焊缝的熔合情况以及试板的变形程度综合选取第三组数据为应用数据。

(2)0.0mm间隙45°向下焊

无间隙45°向下焊平板试验选取上述两组焊接参数数据，通过改变焊接电压获得不同的焊缝成型。第二组当焊接电压适当降低后焊缝的背面熔合程度较第一组好，因而焊接电压降低焊缝背面成型改善，故选取第二组数据为应用数据。

(3)0.0mm间隙立向下焊

无间隙立向下焊平板试验选取上述两组焊接参数数据，第二组焊缝的外形尺寸以及焊缝金属的熔合情况优于第一组，故选取第二组数据为应用数据。

(4)0.0mm间隙仰平焊

无间隙仰平焊平板试验选取上述三组焊接参数数据，第一组数据焊缝成型尺寸方面熔宽较小，故分别增加焊接电流、焊接电压、焊接速度使焊缝成型得以改善，最终选取第三组数据为应用数据。

(5)0.0mm间隙仰向下45°焊

间隙1.0mm平板试验

考虑到实际焊接工装组对产生的误差，将两块实验试板间隔1 cm点固，留取1 cm间隙进行焊接试验。对不同的焊接位置进行了多组的焊接试验，其中各种焊接位置焊缝成型良好的焊接参数见表5.8, 5.9, 5.10, 5.11, 5.12得到的焊缝成型见图5.12, 5.13, 5.14, 5.15, 5.160

(1)1.0mm间隙平焊

1.0间隙水平仰焊平板试验选取上述两组焊接参数数据分别得到两组焊缝，采用第一组焊接参数进行焊接得到的焊缝熔宽只有4. 5mm，保持焊接电流与焊接电压不变，降低焊接速度增加焊缝金属堆敷的时间达到是焊缝熔宽增加的目的。第

二组将焊接速度降低5cm/min，焊缝成型的熔宽增加，选取第二组数据为应用数据。

间隙1. 5mm平板试验

考虑到实际焊接工装组对产生的误差将两块实验试板间隔1.5cm点固，留取1. 5 cm间隙进行焊接试验。对不同的焊接位置进行了多组的焊接试验，其中各种焊接位置焊缝成型良好的焊接参数见表5.13, 5.14, 5.15, 5.16, 5.17得到的焊缝成型见图5.17, 5.18, 5.19, 5.20, 5.21。

1.5间隙平焊平板试验选取上述两组焊接参数数据分别得到两组焊缝，由于间隙的尺寸大于焊丝直径，因此将焊接电流与焊接电压适当减小降低热输入，如果保持无间隙情况下的热输入会导致烧穿焊漏。降低热输入后为了保证焊缝金属的熔合性不受影响，降低了焊接速度从而保证焊接质量。第二组试验增加焊接电压同时降低焊接速度，使焊缝宽度增加焊缝金属背面熔合性增强保证焊透。故选取第二组数据为应用数据。