一種hg785d鋼板機器人單面焊雙面成型法
【專利摘要】本發(fā)明一種HG785D鋼板機器人單面焊雙面成型法，屬于載重車輛底盤車、吊機起落臂以及各類高強度承重梁的焊接【技術(shù)領(lǐng)域】；解決的技術(shù)問題是提供了一種旨在提高產(chǎn)品焊縫成型質(zhì)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(yè)先進制造水平，解決該技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：從實現(xiàn)單面焊雙面成型的關(guān)鍵所在及實際作業(yè)入手，分析了焊接電流、焊接速度、對接間隙等對焊接質(zhì)量的影響，通過采取確定焊接電流、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(fā)明可廣泛應(yīng)用于單面焊雙面成型領(lǐng)域。
【專利說明】一種HG785D鋼板機器人單面焊雙面成型法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，屬于載重車輛底盤車、吊機起落臂以及各類高強度承重梁的焊接【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]HG78?鋼板是國內(nèi)自主研制的一種焊接結(jié)構(gòu)用高強度低合金鋼板，該材料機械性能優(yōu)越，品種規(guī)格多，焊接性能優(yōu)良，適合使用在高強度焊接結(jié)構(gòu)件中，常用于載重車輛底盤車、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(tǒng)上基于工藝、設(shè)備的限制，對于結(jié)構(gòu)上要求熔透的焊縫，為了保證焊接質(zhì)量，普遍采用清跟后雙面焊接的方法。但目前的產(chǎn)品中有很多無法實現(xiàn)雙面焊的結(jié)構(gòu)，只能采用單面焊雙面成型的方法，這對焊接參數(shù)、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(zhì)量差，合格率較低。
[0004]近年來，航空航天、交通運輸、海洋工程、電子電器等制造業(yè)的發(fā)展，極大地推動了焊接技術(shù)的發(fā)展，焊接機器人因具有焊接過程可控、焊接參數(shù)穩(wěn)定、焊接速度高、生產(chǎn)易于實現(xiàn)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，并作為先進制造業(yè)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(yè)制造水平和科技水平的重要標志之一。
[0005]目前機器人焊接應(yīng)用，主要用于普板的焊接，其接頭形式主要為角焊縫，焊接位置為平焊。對于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(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種旨在提高產(chǎn)品焊縫成型質(zhì)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(yè)先進制造水平。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)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(shè)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:分析并確定焊接工藝參數(shù)；
[0013]采用焊接變形較小的脈沖焊進行焊接，根據(jù)焊縫背面成形狀況，剔除掉無法單面焊雙面成形的相應(yīng)焊接工藝參數(shù)，選定焊接電流、焊接速度、對接間隙三因素，通過正交試驗設(shè)計確定三者的最佳參數(shù)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范圍內(nèi)；
[0016]第五步:焊接；
[0017]按所述第三步確定的焊接工藝參數(shù)進行焊接；
[0018]第六步:校形。
[0019]所述機器人的主要參數(shù)為:自由度為6，重復(fù)定位精度±0.05mm，活動半徑1725mm,活動范圍: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(shù):型號PH0ENIX500，采用MAG焊時電流5?500A、電壓14.2?39.0V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，電流為390A時暫載率可達100% ；
[0021]所述變位機的主要參數(shù)為:直徑800_，翻轉(zhuǎn)角度115°、旋轉(zhuǎn)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采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后均不進行熱處理。
[0025]所述第二步中的M=8mm時，焊接的最佳參數(shù):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(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:本發(fā)明得到的產(chǎn)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(zhì)量的幾個主要因素；其中焊接電流是影響焊縫成型質(zhì)量的首要因素，本發(fā)明提高了焊縫成型質(zhì)量，提高了焊接合格率。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)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(shè)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:分析并確定焊接工藝參數(shù)；
[0033]采用焊接變形較小的脈沖焊進行焊接，根據(jù)焊縫背面成形狀況，剔除掉無法單面焊雙面成形的相應(yīng)焊接工藝參數(shù)，選定焊接電流、焊接速度、對接間隙三因素，通過正交試驗設(shè)計確定三者的最佳參數(shù)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范圍內(nèi)；
[0036]第五步:焊接；
[0037]按所述第三步確定的焊接工藝參數(shù)進行焊接；
[0038]第六步:校形。
[0039]本發(fā)明中焊接設(shè)備選擇:[0040]試驗用設(shè)備由REIS機器人、EWM焊接電源、REIS變位機等組成，變位機的旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)受控于機器人，作為機器人的外部控制軸，通過機器人控制器可實現(xiàn)機器人與變位機的聯(lián)動。設(shè)備主要參數(shù)如下:
[0041]機器人本體:自由度為6，重復(fù)定位精度±0.05mm，活動半徑1725mm，活動范圍: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(zhuǎn)角度115°、旋轉(zhuǎn)角度370°，最大承載1.U。
[0043]焊接電源:型號PH0ENIX500，采用MAG焊時電流5-500A、電壓14.2_39.0V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，電流為390A時暫載率可達100%。
[0044]本發(fā)明中焊接材料選擇及熱處理要求:
[0045]HG78?鋼化學(xué)成分、機械性能見表1、2。
[0046]表1 HG785鋼化學(xué)成分
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特征在于，按以下步驟進行操作， 第一步:選擇焊接設(shè)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:分析并確定焊接工藝參數(shù)； 采用焊接變形較小的脈沖焊進行焊接，根據(jù)焊縫背面成形狀況，剔除掉無法單面焊雙面成形的相應(yīng)焊接工藝參數(shù)，選定焊接電流、焊接速度、對接間隙三因素，通過正交試驗設(shè)計確定三者的最佳參數(shù)組合； 第四步:檢查對接間隙； 檢查對接間隙是否在公差要求范圍內(nèi)； 第五步:焊接； 按所述第三步確定的焊接工藝參數(shù)進行焊接； 第六步:校形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特征在于，所述機器人的主要參數(shù)為:自由度為6，重復(fù)定位精度±0.05mm,活動半徑1725mm，活動范圍: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(shù):型號PH0ENIX500，采用MAG焊時電流5?500A、電壓14.2?39.0V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，電流為390A時暫載率可達100% ； 所述變位機的主要參數(shù)為:直徑800mm，翻轉(zhuǎn)角度115°、旋轉(zhuǎn)角度370°，最大承載1.1t0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特征在于，所述第五步焊接時的焊絲選用80kg級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特征在于，所述第五步焊接時保護氣體采用氬氣和二氧化碳的混合氣體，其配比為:80%Ar+20%C02。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特征在于，所述第五步焊接的前后均不進行熱處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種HG78?鋼板機器人單面焊雙面成型法，其特征在于，所述第二步中的M=8mm時，焊接的最佳參數(shù):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(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)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(shù)研究院