一種hg785d鋼板機器人單面焊雙面成型法
2023-09-20 00:46:40 2
一種hg785d鋼板機器人單面焊雙面成型法
【專利摘要】本發明一種HG785D鋼板機器人單面焊雙面成型法，屬於載重車輛底盤車、吊機起落臂以及各類高強度承重梁的焊接【技術領域】；解決的技術問題是提供了一種旨在提高產品焊縫成型質量的HG785D鋼板機器人單面焊雙面成型法，利用該方法提高了焊接合格率，減輕工人勞動強度，提升企業先進位造水平，解決該技術問題採用的技術方案為：從實現單面焊雙面成型的關鍵所在及實際作業入手，分析了焊接電流、焊接速度、對接間隙等對焊接質量的影響，通過採取確定焊接電流、焊接速度、對接間隙等方法，解決了單面焊雙面成型焊接合格率低問題；本發明可廣泛應用於單面焊雙面成型領域。
【專利說明】一種HG785D鋼板機器人單面焊雙面成型法
【技術領域】
[0001]本發明一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，屬於載重車輛底盤車、吊機起落臂以及各類高強度承重梁的焊接【技術領域】。
【背景技術】
[0002]HG78?鋼板是國內自主研製的一種焊接結構用高強度低合金鋼板，該材料機械性能優越，品種規格多，焊接性能優良，適合使用在高強度焊接結構件中，常用於載重車輛底盤車、吊機起落臂以及各類高強度承重梁等高強度承力件。目前常用的焊接方法為焊條電弧焊、手工氣保焊等。
[0003]傳統上基於工藝、設備的限制，對於結構上要求熔透的焊縫，為了保證焊接質量，普遍採用清跟後雙面焊接的方法。但目前的產品中有很多無法實現雙面焊的結構，只能採用單面焊雙面成型的方法，這對焊接參數、對接間隙以及焊工的操作技能要求都很嚴格，而且焊縫成型質量差，合格率較低。
[0004]近年來，航空航天、交通運輸、海洋工程、電子電器等製造業的發展，極大地推動了焊接技術的發展，焊接機器人因具有焊接過程可控、焊接參數穩定、焊接速度高、生產易於實現柔性自動化、改善工人勞動條件等特點，顯示出了極強的生命力，並作為先進位造業中不可替代的重要裝備和手段，成為衡量一個國家、一個企業製造水平和科技水平的重要標誌之一。
[0005]目前機器人焊接應用，主要用於普板的焊接，其接頭形式主要為角焊縫，焊接位置為平焊。對於高強度鋼板的焊接尚缺乏研究，尤其是單面焊雙面成型的方法。
【發明內容】
[0006]本發明克服了現有技術存在的不足，提供了一種旨在提高產品焊縫成型質量的HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，利用該方法提高了焊接合格率，減輕工人勞動強度，提升企業先進位造水平。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，按以下步驟進行操作，
[0008]第一步:選擇焊接設備；
[0009]選擇功率匹配的機器人、焊接電源和變位機；
[0010]第二步:選擇坡口形式尺寸；
[0011]選定厚度為M的對接接頭；
[0012]第三步:分析並確定焊接工藝參數；
[0013]採用焊接變形較小的脈衝焊進行焊接，根據焊縫背面成形狀況，剔除掉無法單面焊雙面成形的相應焊接工藝參數，選定焊接電流、焊接速度、對接間隙三因素，通過正交試驗設計確定三者的最佳參數組合；
[0014]第四步:檢查對接間隙；[0015]檢查對接間隙是否在公差要求範圍內；
[0016]第五步:焊接；
[0017]按所述第三步確定的焊接工藝參數進行焊接；
[0018]第六步:校形。
[0019]所述機器人的主要參數為:自由度為6，重複定位精度±0.05mm，活動半徑1725mm,活動範圍:第I軸為:_180 °?+150 °、第2軸為:-125 °?+30 °、第3軸為:-120°?+150°、第4軸為:±180°、第5軸為:±123°、第6軸為±360° ,最大負載6kg ；
[0020]所述焊接電源的主要參數:型號PH0ENIX500，採用MAG焊時電流5?500A、電壓14.2?39.0V範圍內連續可調，電流為390A時暫載率可達100% ；
[0021]所述變位機的主要參數為:直徑800_，翻轉角度115°、旋轉角度370°，最大承載 1.U。
[0022]所述第五步焊接時的焊絲選用80kg級。
[0023]所述第五步焊接時保護氣體採用氬氣和二氧化碳的混合氣體，其配比為:80%Ar+20%C02。
[0024]所述第五步焊接的前後均不進行熱處理。
[0025]所述第二步中的M=8mm時，焊接的最佳參數:焊接電流為170?190A、電弧電壓為20?21V，焊接速度為0.36m/min，對接間隙為I?1.5mm。
[0026]本發明與現有技術相比具有的有益效果是:本發明得到的產品合格率高，而且可以得知焊接電流、焊接速度、對接間隙是影響單面焊雙面成型焊縫成型質量的幾個主要因素；其中焊接電流是影響焊縫成型質量的首要因素，本發明提高了焊縫成型質量，提高了焊接合格率。
【具體實施方式】
[0027]本發明一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，按以下步驟進行操作，
[0028]第一步:選擇焊接設備；
[0029]選擇功率匹配的機器人、焊接電源和變位機；
[0030]第二步:選擇坡口形式尺寸；
[0031 ] 選定厚度為M的對接接頭；
[0032]第三步:分析並確定焊接工藝參數；
[0033]採用焊接變形較小的脈衝焊進行焊接，根據焊縫背面成形狀況，剔除掉無法單面焊雙面成形的相應焊接工藝參數，選定焊接電流、焊接速度、對接間隙三因素，通過正交試驗設計確定三者的最佳參數組合；
[0034]第四步:檢查對接間隙；
[0035]檢查對接間隙是否在公差要求範圍內；
[0036]第五步:焊接；
[0037]按所述第三步確定的焊接工藝參數進行焊接；
[0038]第六步:校形。
[0039]本發明中焊接設備選擇:[0040]試驗用設備由REIS機器人、EWM焊接電源、REIS變位機等組成，變位機的旋轉和翻轉受控於機器人，作為機器人的外部控制軸，通過機器人控制器可實現機器人與變位機的聯動。設備主要參數如下:
[0041]機器人本體:自由度為6，重複定位精度±0.05mm，活動半徑1725mm，活動範圍:第I軸為:_180。~+150。、第2軸為:-125。~+30。、第3軸為:_120。~+150。、第4軸為:±180°、第5軸為:±123°、第6軸為±360° ,最大負載6kg。
[0042]變位機:直徑800mm，翻轉角度115°、旋轉角度370°，最大承載1.U。
[0043]焊接電源:型號PH0ENIX500，採用MAG焊時電流5-500A、電壓14.2_39.0V範圍內連續可調，電流為390A時暫載率可達100%。
[0044]本發明中焊接材料選擇及熱處理要求:
[0045]HG78?鋼化學成分、機械性能見表1、2。
[0046]表1 HG785鋼化學成分
[0047]
【權利要求】
1.一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特徵在於，按以下步驟進行操作， 第一步:選擇焊接設備； 選擇功率匹配的機器人、焊接電源和變位機； 第二步:選擇坡口形式尺寸； 選定厚度為M的對接接頭； 第三步:分析並確定焊接工藝參數； 採用焊接變形較小的脈衝焊進行焊接，根據焊縫背面成形狀況，剔除掉無法單面焊雙面成形的相應焊接工藝參數，選定焊接電流、焊接速度、對接間隙三因素，通過正交試驗設計確定三者的最佳參數組合； 第四步:檢查對接間隙； 檢查對接間隙是否在公差要求範圍內； 第五步:焊接； 按所述第三步確定的焊接工藝參數進行焊接； 第六步:校形。
2.根據權利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特徵在於，所述機器人的主要參數為:自由度為6，重複定位精度±0.05mm,活動半徑1725mm，活動範圍:第I軸為:_180。?+150。、第2軸為:-125。?+30。、第3軸為:_120。?+150。、第4軸為:±180°、第5軸為:±123°、第6軸為±360°，最大負載6kg; 所述焊接電源的主要參數:型號PH0ENIX500，採用MAG焊時電流5?500A、電壓14.2?39.0V範圍內連續可調，電流為390A時暫載率可達100% ； 所述變位機的主要參數為:直徑800mm，翻轉角度115°、旋轉角度370°，最大承載1.1t0
3.根據權利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特徵在於，所述第五步焊接時的焊絲選用80kg級。
4.根據權利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特徵在於，所述第五步焊接時保護氣體採用氬氣和二氧化碳的混合氣體，其配比為:80%Ar+20%C02。
5.根據權利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特徵在於，所述第五步焊接的前後均不進行熱處理。
6.根據權利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特徵在於，所述第二步中的M=8mm時，焊接的最佳參數:焊接電流為170?190A、電弧電壓為20?21V，焊接速度為0.36m/min,對接間隙為I?1.5mm。
【文檔編號】B23K9/16GK103949755SQ201410125717
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】吳海麗, 王銳敏, 孫濤, 馬超, 申運洲, 張宇龍, 李文靜, 李鵬義, 申晨, 武增榮 申請人:長治清華機械廠, 中國運載火箭技術研究院