CN103949756B - 一种hg785d钢板机器人立焊法 - Google Patents
一种hg785d钢板机器人立焊法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103949756B CN103949756B CN201410125756.9A CN201410125756A CN103949756B CN 103949756 B CN103949756 B CN 103949756B CN 201410125756 A CN201410125756 A CN 201410125756A CN 103949756 B CN103949756 B CN 103949756B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- vertical position
- robot
- steel plate
- axle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0209—Seam welding; Backing means; Inserts of non-horizontal seams in assembling non-horizontal plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/18—Sheet panels
- B23K2101/185—Tailored blanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明一种HG785D钢板机器人立焊法,属于载重车辆底盘车车架、吊机起落臂等焊接技术领域;所要解决的技术问题是提供了一种HG785D钢板机器人立焊法,提高了产品的焊接质量,提高了焊接生产效率,减轻了工人劳动强度,提升了企业先进制造水平;解决该技术问题采用的技术方案为:从实现单面焊双面成型的关键所在及实际作业入手,通过工艺试验确定了立焊用焊接电流、焊接速度、摆幅、摆长等工艺参数,运用确定的参数实施焊接,解决了机器人立焊问题;本发明可广泛应用在机器人立焊上。
Description
技术领域
本发明一种HG785D钢板机器人立焊法,属于载重车辆底盘车车架、吊机起落臂等焊接技术领域。
背景技术
HG785D板是国内自主研制的一种焊接结构用高强度低合金钢板,该材料机械性能优越,品种规格多,焊接性能优良,适合使用在高强度焊接结构件中,常用于载重车辆底盘车车架、吊机起落臂等高强度承力件。目前常用的焊接方法焊条电弧焊、手工气保焊等。
传统上基于工艺、设备的限制,为了保证产品焊接质量,普遍采用将产品进行变位,使焊缝处于平焊位置的焊接方法,随着产品大型化、型面复杂化的发展,很多焊缝焊接不适宜作过多的变位,一些结构只能采用立焊的方法,这对焊接参数、焊工的操作技能要求都很严格,而且焊缝成型质量差,合格率较低。
随着制造业的高速发展,极大地推动了焊接技术的发展,焊接机器人因具有焊接质量稳定、焊接速度调整方便、运条方式多样化、改善工人劳动条件等特点,显示出了极强的生命力,并作为先进制造也中不可替代的重要装备和手段,成为衡量一个国家、一个企业制造水平和科技水平的重要标志之一。
立焊时由于铁水因自重下坠,当熔池温度过高时,就会下流形成焊瘤、咬边;过低时,易产生焊透情况,但焊缝成型不良;T型接头焊缝根部易产生未焊透、两边易产生咬边,
目前机器人焊接应用,主要用于普板的焊接,其接头形式主要为角焊缝,焊接位置为平焊。对于高强度钢板的焊接尚缺乏研究,尤其是对立焊法的研究。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足,提供了一种HG785D钢板机器人立焊法,提高了产品的焊接质量,提高了焊接生产效率,减轻了工人劳动强度,提升了企业先进制造水平。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种HG785D钢板机器人立焊法,按以下步骤进行操作,
第一步:选择焊接设备;
选择功率匹配的机器人、焊接电源和变位机;
第二步:初选工艺参数;
为了托住铁水,将焊枪与工件之间的夹角控制在后倾10°~30°之间,采用之字形运条法、立向上焊接,选择立焊用焊接电流、焊接速度、摆幅和摆长为焊接工艺参数;
第三步:进行工艺验证并确定最佳焊接工艺参数值;
选择厚度为M的T型接头对焊接工艺参数进行工艺试验,根据实验结果确定最佳焊接工艺参数值;
第四步:焊接;
按所述第三步确定的焊接工艺参数进行焊接;
第五步:校形。
所述机器人的主要参数为:自由度为6,重复定位精度±0.05mm,活动半径1725mm,活动范围:第1轴为:-180°~+150°、第2轴为:-125°~+30°、第3轴为:-120°~+150°、第4轴为:±180°、第5轴为:±123°、第6轴为±360°,最大负载6kg;
所述焊接电源的主要参数:型号PHOENIX500,采用MAG焊时电流5~500A、电压14.2~39.0V范围内连续可调,电流为390A时暂载率可达100%;
所述变位机的主要参数为:直径800mm,翻转角度115°、旋转角度370°,最大承载1.1t。
所述第四步焊接时的焊丝选用80kg级。
所述第四步焊接时保护气体采用氩气和二氧化碳的混合气体,其配比为:80%Ar+20%CO2。
所述第四步焊接的前后均不进行热处理。
所述第三步中的M=8mm时,焊接的最佳参数:焊接电流为130~140A、电弧电压为19~20V,焊接速度为0.36m/min,摆幅为3mm,摆长为3.5mm。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:本发明可以完成HG785D钢结构件的立焊,提高焊缝成型质量,提高焊接合格率。同时明确焊接电流、焊接速度、摆幅、摆长是影响立焊质量的几个主要因素,工艺试验是确定焊接参数的有效途径。
具体实施方式
本发明一种HG785D钢板机器人立焊法,按以下步骤进行操作,
第一步:选择焊接设备;
选择功率匹配的机器人、焊接电源和变位机;
第二步:初选工艺参数;
为了托住铁水,将焊枪与工件之间的夹角控制在后倾10°~30°之间,采用之字形运条法、立向上焊接,选择立焊用焊接电流、焊接速度、摆幅和摆长为焊接工艺参数;
第三步:进行工艺验证并确定最佳焊接工艺参数值;
选择厚度为M的T型接头对焊接工艺参数进行工艺试验,根据实验结果确定最佳焊接工艺参数值;
第四步:焊接;
按所述第三步确定的焊接工艺参数进行焊接;
第五步:校形。
本发明的焊接设备选择:
试验用设备由REIS机器人、EWM焊接电源、REIS变位机等组成,变位机的旋转和翻转受控于机器人,作为机器人的外部控制轴,通过机器人控制器可实现机器人与变位机的联动。设备主要参数如下:
机器人本体:自由度为6,重复定位精度±0.05mm,活动半径1725mm,活动范围:第1轴为:-180°~+150°、第2轴为:-125°~+30°、第3轴为:-120°~+150°、第4轴为:±180°、第5轴为:±123°、第6轴为:±360°,最大负载6kg。
变位机:直径800mm,翻转角度115°、旋转角度370°,最大承载1.1t。
焊接电源:型号PHOENIX500,采用MAG焊时电流5~500A、电压14.2~39.0V范围内连续可调,电流为390A时暂载率可达100%。
本发明中焊接材料选择及热处理要求
HG785D钢化学成分、机械性能见表1、2。
表1HG785钢化学成分
表2HG785钢机械性能
根据化学成分计算HG785D钢的冷、热裂纹敏感指数如下:
a、冷裂敏感性指数Pcm:
Pcm(%)=w(C)+w(Si)/30+w(Mn+Cu+Cr)/20+w(Ni)/60+w(Mo)/15+w(V)/10+5w(B)=0.363;
b、热裂纹敏感指数HCS:
HCS=w(C)×[w(S)+w(Si)/25+w(Ni)/100]/[3w(Mn)+w(Cr)+w(Mo)+w(V)]×103=0.647;
从计算结果可知:
a、该钢冷裂纹敏感指数Pcm小于0.4,且对冷裂影响较大的合金元素S、P含量均很低,说明该钢的冷裂敏感性很小;
b、热裂纹敏感指数HCS远小于2,而且焊接当中一般认为当Mn/S>25时,不会产生热裂纹。该钢的Mn/S比为512,远大于25,说明该钢的热裂敏感性很小。
根据结构等强匹配原则及HG785D机械性能指标,焊接时焊丝选用80Kg级,为武汉铁锚船厂生产的焊丝WH80-G直径1.2mm。
保护气体采用氩气和二氧化碳的混合气体,其配比为:80%Ar+20%CO2。
根据钢的冷、热裂纹敏感指数计算结果,焊接前后不进行热处理。
本发明中焊枪倾角及运条方式确定:
立焊时为了托住铁水,焊枪与工件之间须有合适的夹角,控制在后倾10°-30°之间。
立焊时常用的运条方式有之字形、三角形、月牙形等,试验采用之字形运条法、立向上焊接。
本发明为了摸索出焊接电流、焊接速度及摆幅、摆长的合理匹配范围,以焊接质量为最终保证目的,根据手工焊接经验及机器人专家***推荐,初步选定厚度为8mm的T型接头焊接工艺参数进行工艺试验。焊接工艺参数见表3。
表3焊接工艺参数及试验数据
焊后对表面质量符合要求的试板进行截面剖切宏观检查,焊缝根部及焊缝热影响区熔透、熔合及情况见表4。
表4焊缝截面宏观检查结果
根据试验结果,认为厚度为8mm的T型接头试板,采用焊接电流为130-140A、电弧电压为19-20V,焊接速度为0.36m/min,摆幅为3mm,摆长为3.5mm的工艺参数实现立焊为最佳参数。
为了工艺试验结论进行了验证试验,焊缝外观美观,鱼鳞纹均匀一致,截面宏观检查结果见表5。
表5验证试验焊缝截面宏观检查结果统计
由表中可以看出,各试板均达到Ⅰ级要求,因而工艺试验结论有效。
上面对本发明的实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种HG785D钢板机器人立焊法,其特征在于:按以下步骤进行操作,
第一步:选择焊接设备;
选择功率匹配的机器人、焊接电源和变位机;
第二步:初选工艺参数;
为了托住铁水,将焊枪与工件之间的夹角控制在后倾10°~30°之间,采用之字形运条法、立向上焊接,选择立焊用焊接电流、焊接速度、摆幅和摆长为焊接工艺参数;
第三步:进行工艺验证并确定最佳焊接工艺参数值;
选择厚度为M的T型接头对焊接工艺参数进行工艺试验,根据实验结果确定最佳焊接工艺参数值;所述M=8mm时,焊接的最佳参数:焊接电流为130~140A、电弧电压为19~20V,焊接速度为0.36m/min,摆幅为3mm,摆长为3.5mm;
第四步:焊接;
按所述第三步确定的焊接工艺参数进行焊接;
第五步:校形。
2.根据权利要求1所述的一种HG785D钢板机器人立焊法,其特征在于,所述机器人的主要参数为:自由度为6,重复定位精度±0.05mm,活动半径1725mm,活动范围:第1轴为:-180°~+150°、第2轴为:-125°~+30°、第3轴为:-120°~+150°、第4轴为:±180°、第5轴为:±123°、第6轴为±360°,最大负载6kg;
所述焊接电源的主要参数:型号PHOENIX500,采用MAG焊时电流5~500A、电压14.2~39.0V范围内连续可调,电流为390A时暂载率可达100%;
所述变位机的主要参数为:直径800mm,翻转角度115°、旋转角度370°,最大承载1.1t。
3.根据权利要求1所述的一种HG785D钢板机器人立焊法,其特征在于,所述第四步焊接时的焊丝选用80kg级。
4.根据权利要求1所述的一种HG785D钢板机器人立焊法,其特征在于,所述第四步焊接时保护气体采用氩气和二氧化碳的混合气体,其配比为:80%Ar+20%CO2。
5.根据权利要求1所述的一种HG785D钢板机器人立焊法,其特征在于,所述第四步焊接的前后均不进行热处理。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410125756.9A CN103949756B (zh) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | 一种hg785d钢板机器人立焊法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410125756.9A CN103949756B (zh) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | 一种hg785d钢板机器人立焊法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103949756A CN103949756A (zh) | 2014-07-30 |
CN103949756B true CN103949756B (zh) | 2016-05-04 |
Family
ID=51327178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410125756.9A Active CN103949756B (zh) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | 一种hg785d钢板机器人立焊法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103949756B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106564056A (zh) * | 2016-11-19 | 2017-04-19 | 芜湖市元山机械制造有限公司 | 一种汽车天窗焊接机器人控制方法 |
CN107803573A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-16 | 上海振华重工电气有限公司 | 不等间隙机器人立焊方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1171316A (zh) * | 1996-07-18 | 1998-01-28 | 中国建筑第三工程局钢结构建筑安装工程公司 | Co2气体保护半自动立焊和/或斜立焊焊接工艺 |
WO2010078131A2 (en) * | 2008-12-31 | 2010-07-08 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for automated application of hardfacing material to rolling cutters of hybrid-type earth boring drill bits, hybrid drill bits comprising such hardfaced steel-toothed cutting elements, and methods of use thereof |
JP2010214462A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Daihen Corp | アーク溶接装置 |
CN102909460A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-02-06 | 沈阳大学 | 立向角焊缝自动焊接机水冷滑块装置 |
-
2014
- 2014-03-31 CN CN201410125756.9A patent/CN103949756B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1171316A (zh) * | 1996-07-18 | 1998-01-28 | 中国建筑第三工程局钢结构建筑安装工程公司 | Co2气体保护半自动立焊和/或斜立焊焊接工艺 |
WO2010078131A2 (en) * | 2008-12-31 | 2010-07-08 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for automated application of hardfacing material to rolling cutters of hybrid-type earth boring drill bits, hybrid drill bits comprising such hardfaced steel-toothed cutting elements, and methods of use thereof |
JP2010214462A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Daihen Corp | アーク溶接装置 |
CN102909460A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-02-06 | 沈阳大学 | 立向角焊缝自动焊接机水冷滑块装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"机器人MAG焊单面焊双面成形技术研究";王悦森;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20120115(第01期);论文正文第6-11、22-32页 * |
杨乘东."海洋钻井平台高强钢桩腿齿条双机器人双弧立焊***".《第十六次全国焊接学术会议论文摘要集》.2011, * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103949756A (zh) | 2014-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103567654B (zh) | 用于钛-钢复合板的焊接材料及焊接方法 | |
Meng et al. | High speed TIG–MAG hybrid arc welding of mild steel plate | |
CN103521886B (zh) | 用于不锈钢单面焊双面成型的焊接方法 | |
JP5884209B1 (ja) | 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法 | |
CN102380694B (zh) | 一种高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺 | |
CN103920975B (zh) | 建筑用高性能结构钢q460gjc埋弧自动焊焊接工艺 | |
JP6119940B1 (ja) | 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法 | |
CN105081527B (zh) | 一种5%Ni钢中薄板立对接自动焊接工艺方法 | |
CN111230264B (zh) | 304l奥氏体不锈钢mig焊的焊接方法 | |
CN108568580A (zh) | 一种堆焊镍基合金的焊接设备及工艺 | |
CN103801808A (zh) | 窄间隙熔化极活性气体保护电弧焊工艺 | |
CN105562896A (zh) | 一种气体保护焊向下立角焊的焊接工艺 | |
CN103949756B (zh) | 一种hg785d钢板机器人立焊法 | |
JP6439882B2 (ja) | 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法 | |
CN103008846B (zh) | 低碳高强度钢的焊接方法 | |
CN103949755A (zh) | 一种hg785d钢板机器人单面焊双面成型法 | |
JP2020069525A (ja) | 抵抗スポット溶接継手の製造方法 | |
CN108367376B (zh) | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 | |
CN106392265A (zh) | 气电焊方法和气电焊装置 | |
CN110871312A (zh) | 屈服强度600MPa级低合金钢板的MAG焊接方法 | |
US3984652A (en) | Method of butt welding | |
CN101590568A (zh) | 厚板自动立焊焊接方法 | |
DE60235804D1 (de) | Verfahren zum schweissen zwei werkstücke aus duktilem eisen zur herstellung einer hochduktilen, fehlerreduzierten schweissnaht | |
CN108213661A (zh) | 一种机器人双丝垂直立焊高强钢构件的焊接方法 | |
CN103111733A (zh) | 高耐候钢与不锈钢的焊接方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 6 mailbox of Changzhi City, Shanxi Province, Shanxi Co-patentee after: China Academy of Launch Vehicle Technology Patentee after: Shanxi spaceflight Qinghua Equipment Co., Ltd. Address before: No. 6 mailbox of Changzhi City, Shanxi Province, Shanxi Co-patentee before: China Academy of Launch Vehicle Technology Patentee before: Qinghua Machinery Plant, Changzhi |