巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人工作站的焊接方法
2023-11-11 10:43:37 1
專利名稱：巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人工作站的焊接方法
技術領域：
本發明涉及船用柴油機滑塊、推力塊等零件磨擦層巴氏合金鎢極惰性氣體保護焊接技術領域，具體是一種巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人工作站的焊接方法。
背景技術：
滑塊、推力塊零件作為柴油機的關鍵運動部件之一，不僅結構複雜，而且工作條件、受力情況也十分複雜、惡劣。對於承受重負荷而又往復運行的關鍵部件，需要在工作面上澆鑄減摩材料層巴氏合金，巴氏合金具有良好的減摩性、耐磨性、抗咬粘性和足夠的強度及抗腐蝕能力，保證滑塊等運動部件在交變動載荷受力作用下保持穩定性。為保持在受力作用下零件工作穩定性，巴氏合金層與滑塊、推力塊零件表面的結合強度是至關重要的問題。按照傳統工藝，巴氏合金在掛錫後採用澆注法。整個掛錫過程比較複雜，效率不高，而且很難保證質量。歸納起來，掛錫澆注巴氏合金有以下缺點
1.需要工裝夾具，輔助材料(石棉板、水玻璃、滑石粉等)；
2.操作複雜，勞動強度大，機加工費時多；
3.巴氏合金材料消耗量大；
4.巴氏合金面機加工後還要進行補焊修復；
5.結合面的澆注質量較差.經常產生脫殼、砂眼、氣孔、裂紋等。傳統澆注法工藝存在兩個最大的問題
一是需要的酸洗工序，存在環保問題；
二是巴氏合金與基體粘結強度不高，而存在易脫殼質量隱患。目前，在製作工藝上已有採用電弧釺焊工藝方法來取代傳統的澆注法，有效解決了澆注法巴氏合金與基體粘結強度不高和澆注法中酸洗環保問題。目前電弧釺焊方法主要有手工、半自動和焊接專機的方式來進行焊接，這些方式存在以下缺點1.手工、半自動方式電弧釺焊，焊接效率較低；焊接質量信賴於焊工操作技能和焊接時工作狀態，存在焊接質量不穩定的現象。2.焊接專機方式的電弧釺焊，焊接效率相比手工、半自動方式有了提高，但設備構成相對複雜、佔地面積較大，並且設備應用具有一定的局限性，焊接零件相對而言單一。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術存在的不足，提供一種巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人工作站的焊接方法，焊接效率高，且設備組成較簡單、佔地面積較小，可滿足焊接複雜的空間焊縫的要求；在一臺機器人設備上實現不同零件的巴氏合金堆焊；更重要的是可提升產品的質量與一致性，可保證穩定的焊接質量。同時機器人堆焊的焊縫平整性較好，可減少焊後加工餘量，相應地降低製造成本。為了達到上述發明目的，本發明採用的技術方案如下
一種巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人工作站的焊接方法，其特徵在於，該方法包括步驟如下
①將待焊接滑塊、推力塊零件固定，使待堆焊表面處於易於焊接的位置；
②打開焊接設備電源，並接通惰性保護氣體；
③選擇的焊接材料為直徑Φ4.Omm的焊絲；保護氣體採用100%Ar ；
④將弧焊機器人的焊槍移動至焊接位置，引燃電弧，將絲狀巴氏合金送至電弧處熔化後點狀分布於零件的表面，同步橫向移動弧焊機器人焊槍和絲狀巴氏合金，使熔化的巴氏合金呈條狀均勻分布於零件表面，緊貼第一條巴氏合金帶縱向偏移焊槍和絲狀巴氏合金後，再次橫向移動以加寬巴氏合金帶，多次重複上述操作至形成一均勻的巴氏合金面覆蓋於零件表面，並可在所形成的巴氏合金面上重複操作增加零件表面巴氏合金的厚度；
⑤關閉焊接設備電源，停止向焊接位置通惰性保護氣體，自然冷卻所釺焊的巴氏合金層。在滑塊、推力塊零件表面進行巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人焊接工藝流程在機器人設備上完成，所述的機器人工作站設備包括弧焊機器人、控制系統、電焊機、氬氣供給系統、送絲機、變位機，將零件固定於變位機上，機器人的鎢電極伸至初始堆焊位置，送絲機將絲狀的巴氏合金送 至所述的機器人焊槍的鎢電極和焊接位置之間，開動電焊機使鎢電極與零件之間產生電弧，同時向焊接位置通氬氣以保護焊縫，機器人焊槍橫向運動，並使絲狀巴氏合金與焊槍同步運動，機器人焊槍後續的縱向運動與橫向運動直至零件表面堆焊巴氏合金。與現有技術相比，本發明的有益效果是
①焊接過程中母材發生微量熔化潤溼和填充材料熔化，巴氏合金熔敷在滑塊、推力塊零件的表面，焊接完成後巴氏合金層與零件基體的接合界面較熔化焊平整。②提高了生產的效率，零件的表面不需要進行酸洗、搪錫等預先處理，減少了預先處理環節，從而提高了生產效率。③零件的表面不需要酸洗、搪錫等處理過程，解決了酸洗液的處理問題，對環境保護有著重要意義。④提高了巴氏合金與基體的結合強度，通過焊接電弧的熱量將巴氏合金熔化後形成具有一定厚度的過渡結合層，結合強度明顯提高。⑤設備組成較焊接專機簡單、佔地面積較小，並且機器人設備可滿足焊接複雜的空間焊縫的要求；在一臺機器人設備上實現不同零件的巴氏合金堆焊。⑥巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人焊接工藝，可提升產品的質量與一致性，可保證穩定的焊接質量。⑦機器人堆焊的焊縫平整性較好，可減少焊後加工餘量，相應地降低製造成本。
圖1是本發明的實施例圖。
具體實施例方式下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護範圍。
以船用柴油機滑塊零件表面進行熔敷巴氏合金層為實施例，請看圖1，其中，以弧焊機器人焊槍2通有純氬氣的電極所產生的電弧為熱源，以絲狀巴氏合金3為熔敷填充材料，將絲狀巴氏合金釺焊於零件I的表面，包括如下操作步驟
①將待焊接滑塊、推力塊零件固定，使待堆焊表面處於易於焊接的位置；
②打開焊接設備電源，並接通惰性保護氣體；
③選擇的焊接材料為直徑Φ4.Omm的焊絲；保護氣體採用100%Ar ；
焊縫層數為一層，焊接的技術要求如表I所示
表I
權利要求
1.一種巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人工作站的焊接方法，其特徵在於，該方法包括步驟如下 ①將待焊接滑塊、推力塊零件固定，使待堆焊表面處於易於焊接的位置； ②打開焊接設備電源，並接通惰性保護氣體； ③選擇的焊接材料為直徑Φ4.Omm的焊絲；保護氣體採用100%Ar ； ④將弧焊機器人的焊槍移動至焊接位置，引燃電弧，將絲狀巴氏合金送至電弧處熔化後點狀分布於零件的表面，同步橫向移動弧焊機器人焊槍和絲狀巴氏合金，使熔化的巴氏合金呈條狀均勻分布於零件表面，緊貼第一條巴氏合金帶縱向偏移焊槍和絲狀巴氏合金後，再次橫向移動以加寬巴氏合金帶，多次重複上述操作至形成一均勻的巴氏合金面覆蓋於零件表面，並可在所形成的巴氏合金面上重複操作增加零件表面巴氏合金的厚度； ⑤關閉焊接設備電源，停止向焊接位置通惰性保護氣體，自然冷卻所釺焊的巴氏合金層。
全文摘要
一種巴氏合金鎢極惰性氣體保護機器人工作站的焊接方法，包括①將待焊接滑塊、推力塊零件固定；②打開焊接設備電源，並接通惰性保護氣體；③選擇焊接材料和保護氣體；④將弧焊機器人的焊槍移動至焊接位置，引燃電弧，將絲狀巴氏合金送至電弧處熔化後點狀分布於零件的表面，同步橫向移動直至在所形成的巴氏合金面上重複操作增加零件表面巴氏合金的厚度；⑤關閉焊接設備電源，停止向焊接位置通惰性保護氣體，自然冷卻所釺焊的巴氏合金層。本發明提高了生產的效率，零件的表面不需要進行酸洗、搪錫等預先處理，減少了預先處理環節，從而提高了生產效率。
文檔編號B23K9/167GK103056494SQ20121057127
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者張軍 申請人:滬東重機有限公司