專利名稱：機器人雙絲焊接鋁合金材料的方法
技術領域：
本發明涉及一種機器人雙絲焊接鋁合金材料的方法，屬于焊接工藝技術領域。
二背景技術：
鋁合金結構件是一種復雜結構的多面體，以折線焊縫為主，結構從18 60mm厚度變化， 全部連接鋁合金板必須實現多角度焊接，焊縫坡口尺寸較大，焊接填充量大。
在焊接初期采用手工半自動單絲焊工藝方法，焊前要對結構件進行預熱，然后施焊。由 于是手工操作，生產效率低，勞動強度高，焊接過程不是很穩定，焊后容易使結構件產生變 形。機器人雙絲焊接工藝技術，采用TRS5000焊接電源和并聯通訊技術及與其配套的IGM 焊接機器人，通過確定焊接結構件的焊接角度，對焊接結構件的焊縫進行自動跟蹤焊接。由 于鋁合金導熱性好，焊接后冷卻速度快，很難降低焊縫中的氣孔和夾雜，且焊道表面粗糙， 這就迫切需要研究一種新工藝技術來控制焊接質量。
三
發明內容
本發明的目的在于提供一種能夠無需對焊接結構件進行預熱，實現了結構件焊縫連續施 焊，降低焊縫內部的氣孔和夾雜等缺陷，焊接結構件變形得到了有效控制，焊后的焊縫外部 成形均勻、美觀，生產效率高的機器人雙絲焊接鋁合金材料的方法。
技術方案采用下述工藝參數
雙絲焊主機電弧電壓18 23V;
電弧電流180 220A; 雙絲焊輔機電弧電壓15~18V;
電弧電流150 180A;
氬氣流量 25L / min
焊絲型號 ER5356，直徑為3>1.6;
焊接方法如下
1) 空步；
2) 起弧，起弧速度32—35cm/min;
3) 焊接，焊接速度35—40cm/min，擺動頻率40次/ min—45次/ min，擺幅5mm-15 mm， 直線或曲線焊縫熔合線處停頓時間0.1—0.2s，折線焊縫尖角熔合處停頓時間0s;4)收弧。
本發明焊接熱輸入量集中，無需對焊接結構件進行預熱，實現了結構件焊縫連續施焊， 并能有效地控制內部和外部焊縫質量，進一步提高了生產效率。
四
圖1為本發明工藝流程圖2為橢圓形結構件焊縫軌跡圖3為四邊形結構件焊縫軌跡圖4八邊形結構件焊縫軌跡圖5三角形結構件焊縫軌跡圖。
五具體實施方式
實施例1
以鋁合金結構件為例。
簡明工藝要點
1.焊前準備
1.1送交組裝焊接的零部件必須符合產品圖、技術條件和工藝規程的規定，并經檢驗合格。
1.2將焊接夾具、工藝襯墊上的油污、水漬清洗干凈。
1.3將待焊的鋁合金零件用酸堿洗等方法進行清洗，經酸堿洗清洗后立即進行烘干，烘
千溫度不高于150'C。烘干后的零件應盡快進行裝配焊接，存放時間不超過48小時。然后用 不銹鋼絲輪、不銹鋼絲刷或用手持電動砂輪機打磨的方法將焊接坡口及周圍30mm范圍內的氧 化膜等清理干凈，直至露出光亮的金屬本體。 2裝配
a) 按圖紙及工藝要求對結構件進行裝配。裝配過程中應盡量保護鋁板表面不被損傷， 不允許用榔頭直接錘擊鋁板表面。
b) 為保證裝配間隙，在零件的焊接接縫處允許進行局部修磨或堆焊，其堆焊的高度不 得大于5min，修磨或堆焊后的表面按要求清洗、打磨干凈后方可進行焊接。(注堆焊所用 焊絲型號應與焊接該焊縫所用焊絲型號相同。)
3工藝參數
3.1 雙絲焊主機電弧電壓18 23V;電弧電流180 220A; 雙絲焊輔機電弧電壓15 18V;
電弧電流150 180A; 氬氣流量 25L / min 焊絲型號 ER5356,直徑為。1.6。 4編程
對橢圓形結構件焊縫軌跡的焊接程序進行編程 點2:空步
點3:起弧，起弧速度35cm/min，運動模式圓形。
點3 點4:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm,融合線停 頓時間O.ls。
點4 點5:焯接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。
點5 點6:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。
點6 點7:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。
點7 點8:焯接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。
點8 點9:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm,融合線停 頓時間O.ls。
點9 點10:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。
點10 點lh焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅lOmm，融合線停 頓時間0.1 s。
點11 點12:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。
點12 點13:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/min，擺幅10mm，融合線 停頓時間O.ls。說明書第4/10頁
點14 點15:焊接，'焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線 停頓時間O.ls。
點15 點16:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線 停頓時間O.ls。 點3:收弧。
5焊前結構件的安裝定位
利用焊接工裝，將己點焊好的結構件固定在雙絲工作站的焊接變位機上，并按焊接工 裝底板的標志與結構件所標志的刻度一一對應，找正后用壓板夾緊結構件并定位。 6起動焊接程序焊接
6.1對結構件進行空步試焊，確定程序無誤后，執行程序。
6.2開焊。
7焊接質量的檢測
7.1檢驗依據
鋁合金結構件的焊接質量應依據相關的產品圖紙、技術條件及工藝規程進行檢驗驗收。. 7.2焊縫尺寸檢驗 根據設計圖樣檢驗焊縫尺寸。 7.3 '岸縫外觀成形檢驗
7.3.1用目視和5倍的放大鏡或滲透方法進行檢驗。 7.4焊縫內部質量檢驗
7.4.1當設計要求時，應對焊縫內部質量進行檢驗。 7.4.2焊縫內部質量用X射線檢驗的方法進行檢驗。 實施例2
以鋁合金結構件為例。
簡明工藝要點 1.焊前準備
1.1送交組裝焊接的零部件必須符合產品圖、技術條件和工藝規程的規定，并經檢驗合格。
1.2將焊接夾具、工藝襯墊上的油污、水漬清洗干凈。
1.3將待焊的鋁合金零件用酸堿洗等方法進行清洗，經酸堿洗清洗后立即進行烘干，烘干溫度不高于15(TC。烘干后的零件應盡快進行裝配焊接，存放時間不超過48小時。然后用 不銹鋼絲輪、不銹鋼絲刷或用手持電動砂輪機打磨的方法將焊接坡口及周圍30mm范圍內的氧 化膜等清理干凈，直至露出光亮的金屬本體。 2裝配
a) 按圖紙及工藝要求對結構件進行裝配。裝配過程中應盡量保護鋁板表面不被損傷， 不允許用榔頭直接錘擊鋁板表面。
b) 為保證裝配間隙，在零件的焊接接縫處允許進行局部修磨或堆焊，其堆焊的高度不 得大于5mm，修磨或堆焊后的表面按要求清洗、打磨千凈后方可進行焊接。(注堆烊所用 煌絲型號應與焊接該焯縫所用焊絲型號相同。)
3工藝參數
3.1 雙絲焊主機電弧電壓18 23V;
電弧電流180 220A;
雙絲焊輔機電弧電壓15 18V;
電弧電流150 180A;
氬氣流量 25L / min 焊絲型號 ER5356，直徑為01.6。 4編程
對四邊形結構件焊縫軌跡的焊接程序進行編程 點2:空步
點3:起弧，起弧速度35cm/min，運動模式線性。
點3 點4:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/min。
點4 點5:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，
融合線停頓時間0.1s。
點5 點6:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min。
點6 點7:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。
點7 點8:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min。
點8 點9:焊接，焯接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。點9 點10:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min。
點10 點3:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停 頓時間O.ls。
點3:收弧。
5焊前結構件的安裝定位
利用焊接工裝，將已點焊好的結構件固定在雙絲工作站的焊接變位機上，并按焊接工 裝底板的標志與結構件所標志的刻度一一對應，找正后用壓板夾緊結構件并定位。 6起動焊接程序焊接
6.1對結構件進行空步試焊，確定程序無誤后，執行程序。
6.2開焊。
7焊接質量的檢測
7.1檢驗依據
鋁合金結構件的焊接質量應依據相關的產品圖紙、技術條件及工藝規程進行檢驗驗收。 7.2焊縫尺寸檢驗 根據設計圖樣檢驗焊縫尺寸。 7.3焊縫外觀成形檢驗
7.3.1用目視和5倍的放大鏡或滲透方法進行檢驗。 7.4焊縫內部質量檢驗
7.4.1當設計要求時，應對焊縫內部質量進行檢驗。 7.4.2焊縫內部質量用X射線檢驗的方法進行檢驗。 實施例3
以鋁合金結構件為例。
簡明工藝要點
1.焊前準備
1.1送交組裝焊接的零部件必須符合產品圖、技術條件和工藝規程的規定，并經檢驗合格。
1.2將焊接夾具、工藝襯墊上的油污、水漬清洗干凈。
1.3將待焊的鋁合金零件用酸堿洗等方法進行清洗，經酸堿洗清洗后立即進行烘干，烘 干溫度不高于15(TC。烘干后的零件應盡快進行裝配焊接，存放時間不超過48小時。然后用不銹鋼絲輪、不銹鋼絲刷或用手持電動砂輪機打磨的方法將焊接坡口及周圍30mm范圍內的氧 化膜等清理干凈，直至露出光亮的金屬本體。 2裝配
a) 按圖紙及工藝要求對結構件進行裝配。裝配過程中應盡量保護鋁板表面不被損傷， 不允許用榔頭直接錘擊鋁板表面。
b) 為保證裝配間隙，在零件的焊接接縫處允許進行局部修磨或堆焊，其堆焊的高度不 得大于5mm，修磨或堆焊后的表面按要求清洗、打磨干凈后方可進行焊接。(注堆焊所用 煌絲型號應與焊接該焊縫所用焊絲型號相同。)
3工藝參數
3.1雙絲焊主機電弧電壓18 23V;
電弧電流180 220A;
雙絲焊輔機電弧電壓15 18V;
電弧電流150 180A; 氬氣流量 25L / min 焊絲型號 ER5356,直徑為①L6。 4編程
對八邊形結構件焊縫軌跡的焊接程序進行編程 點2:空步
點3:起弧，起弧速度35cm/min，運動模式線性。
點3 點4:焊接，燥接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm， 融合線停頓時間0.1s。
點4 點5:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min。
點5 點6:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，
融合線停頓時間O.ls。
點6 點7:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min，
點7 點8:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，
融合線停頓時間O.ls。
點8 點9:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min。
點9 點10:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停頓時間O.ls。
點10 點11:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min，
點11 點12:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，
融合線停頓時間O.ls。
點12 點13:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min。
點13 點14:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，
融合線停頓時間O.ls。
點14 點15:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min，
點15 點16:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，
融合線停頓時間O.ls。
點16 點17:焊接速度40cm/min，擺動頻率45次/ min，
點17 點18:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，
融合線停頓時間O.ls。
點18 點3:收弧。
5焊前結構件的安裝定位
利用焊接工裝，將已點焊好的結構件固定在雙絲工作站的悍接變位機上，并按焊接工 裝底板的標志與結構件所標志的刻度一一對應，找正后用壓板夾緊結構件并定位。 6起動焊接程序焊接
6.1對結構件進行空步試焊，確定程序無誤后，執行程序。
6.2開焊。
7焊接質量的檢測
7.1檢驗依據
鋁合金結構件的焊接質量應依據相關的產品圖紙、技術條件及工藝規程進行檢驗驗收。 7.2焊縫尺寸檢驗 根據設計圖樣檢驗焊縫尺寸。 7.3焊縫外觀成形檢驗
7.3.1用目視和5倍的放大鏡或滲透方法進行檢驗。 7.4焊縫內部質量檢驗
7.4.1當設計要求時，應對焊縫內部質量進行檢驗。7.4.2焊縫內部質量用X射線檢驗的方法進行檢驗。 實施例4 簡明工藝要點-1.焊前準備
1.1送交組裝焊接的零部件必須符合產品圖、技術條件和工藝規程的規定，并經檢驗合格。
1.2將悍接夾具、工藝襯墊上的油污、水漬清洗干凈。
1.3將待焊的鋁合金零件用酸堿洗等方法進行清洗，經酸堿洗清洗后立即進行烘
干，烘干溫度不高于150°C。烘干后的零件應盡快進行裝配焊接，存放時間不超過48小
時。然后用不銹鋼絲輪、不銹鋼絲刷或用手持電動砂輪機打磨的方法將焊接坡口及周圍30mm
范圍內的氧化膜等清理干凈，直至露出光亮的金屬本體。 2裝配
a) 按圖紙及工藝要求對結構件進行裝配。裝配過程中應盡量保護鋁板表面不被損傷， 不允許用榔頭直接錘擊鋁板表面。
b) 為保證裝配間隙，在零件的焊接接縫處允許進行局部修磨或堆焊，其堆焊的高度不 得大于5mm，修磨或堆焊后的表面按要求清洗、打磨干凈后方可進行焊接。(注堆焊所用 焊絲型號應與焊接該焊縫所用焊絲型號相同。)
3工藝參數
3.1 雙絲焊主機電弧電壓18 23V;
電弧電流180 220A;
雙絲焊輔機電弧電壓15 18V;
電弧電流150 180A;
氬氣流量 25L / min 焊絲型號 ER5356，直徑為^1.6。 4編程
對三角形結構件焊縫軌跡的焊接程序進行編程
點2:空步
點3:起弧，起弧速度35cm/min，運動模式線性。
點3 點4:焊接，焊接速度35cm/min,擺動頻率40次/min，擺幅10mm，/min，擺動頻率45次/ min。 點6 點7:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，
融合線停頓時間0.1s。 點7 點9 :焊接速度40cm/min,擺動頻率45次/ min，
點9 點10:焊接，焊接速度35cm/min，擺動頻率40次/ min，擺幅10mm，融合線停
頓時間O.ls。 點10 點3:收弧。 5焊前結構件的安裝定位
利用焊接工裝，將已點焊好的結構件固定在雙絲工作站的焊接變位機上，并按焊接工 裝底板的標志與結構件所標志的刻度一一對應，找正后用壓板夾緊結構件并定位。 6起動焊接程序焊接
6.1對結構件進行空步試焊，確定程序無誤后，執行程序。
6.2丌焊。
7焊接質量的檢測
7.1檢驗依據
鋁合金結構件的焊接質量應依據相關的產品圖紙、技術條件及工藝規程進行檢驗驗收。 7.2焊縫尺寸檢驗 根據設計圖樣檢驗焊縫尺寸。 7.3焊縫外觀成形檢驗
7.3.1用目視和5倍的放大鏡或滲透方法進行檢驗。 7.4焊縫內部質量檢驗
7.4.1當設計要求時，應對焊縫內部質量進行檢驗。 7.4.2焊縫內部質量用X射線檢驗的方法進行檢驗。
權利要求
1、機器人雙絲焊接鋁合金材料的方法，其特征在于采用下述工藝參數雙絲焊主機 電弧電壓18～23V；電弧電流180～220A；雙絲焊輔機 電弧電壓15～18V；電弧電流150～180A；氬氣流量25L/min；焊絲型號ER5356，直徑為Φ1.6；焊接方法如下1)空步；2)起弧，起弧速度32-35cm/min；3)焊接，焊接速度35-40cm/min，擺動頻率40次/min-45次/min，擺幅5mm-15mm，直線或曲線焊縫熔合線處停頓時間0.1-0.2s，折線焊縫尖角熔合處停頓時間0s；4)收弧。
全文摘要
本發明涉及一種機器人雙絲焊接鋁合金材料的方法，屬于焊接工藝技術領域。本發明工藝參數主機電弧電壓18～23V；電弧電流180～220A；輔機電弧電壓15～18V；電弧電流150～180A；氬氣流量25L/min；焊絲型號ER5356，直徑為Φ1.6；焊接方法空步；起弧速度32-35cm/min；焊接速度35-40cm/min，擺動頻率40-45次/min，擺幅5-15mm，直線或曲線焊縫熔合線處停頓時間0.1-0.2s，折線焊縫尖角熔合處停頓時間0s；收弧。本發明焊接熱輸入量集中，無需對焊接結構件進行預熱，實現了結構件焊縫連續施焊，并能有效地控制內部和外部焊縫質量，提高了生產效率。
文檔編號B23K9/12GK101637846SQ20091016878
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月31日 優先權日2009年8月31日
發明者于敏利, 劉紅偉, 盧正偉, 琦 周, 孫學斌, 孫志敬, 宋彥明, 崔淑梅, 珠 明, 曹正常, 軍 朱, 王有祁, 王法科, 兵 譚, 邢傳龍, 威 閻, 高云喜 申請人:內蒙古北方重工業集團有限公司