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直缝钢管双丝自动焊接技术应用研究
时间:2021-04-15 17:49

直缝钢管双丝自动焊接技术应用研究
 

根据直缝钢管结构特点设计制造焊接模具,制定双丝焊接工艺,产品采用双丝焊接工艺,进一步探讨焊接工艺的特点,掌握焊接工艺对焊缝成形的影响,用网上的 编程优化双丝焊工艺参数,格式规范性指导文件。
0 导言
    直缝钢管双丝自动焊是近几年发展起来的一种先进焊接技术[1],它除了具有半自动单丝焊接的特点外,还具有半自动单丝焊接的特点.,也有能量集中、焊接特点:沉积效率高。它的主人、二次焊丝通过单独的普通焊接电源提供焊接电流,独立可调,实现了焊接工艺参数的优化配置,在两根电线之间始终保持一定的间距和焊接角度,有效地控制了两个电弧之间的电磁干扰,保持安静、动态特性,两种独立电源依靠焊接软件的联合协调,赐给耶和华、辅助电线电源。主熔炼、辅助丝,过渡金属焊接,形成稳定的熔池,焊接接头的强度得到很好的保证。它不仅可以用传统的熔化极焊接电源来实现焊接,以及较低的设备成本,高集中焊接热,快速沉积速度,高焊接效率,焊接后小变形,低劳动强度,有效地改善了焊缝的组织和性能,特别适用于高导热材料的焊接,能量浓度的影响更为明显。447工厂在69807455年奥地利机器人双丝焊接设备简介,经过一年多的试验,进行了双丝焊接工艺试验、焊接工具的设计与制造、网上的 编程的优化设计、产品试焊、焊接后焊缝质量无损检测等一系列工作,形成了双丝焊的全过程保障体系,确保每个工艺的焊接参数真实可靠。目前,双丝焊技术已在双丝焊过程中得到应用447该工厂已成功应用于产品焊接的批量生产,取得了显著成果,从用户那里获得高的评价。
1 焊接工作站及双丝焊接设备的主要技术参数及工艺特点
1.1 焊接工作站主要技术数据
   机械臂6轴 ,柱子 3轴 ,旋转定位器2轴 ,焊接中,这11协调工作可与各轴同步进行,确保机械手能够到达各种位置,实现最佳位置的焊接。机械臂长1.6 m,柱子在地面上的冲程是16 m,装柱3 m长悬臂,悬臂的起重距离是3.5 m,旋转定位器面板的旋转半径是2.5 m,径向工作范围是4.6 m,重复定位的精度为(±0.1)mm,旋转定位的精度0.02°,工作环境温度在5~45℃。
1.2 双丝焊接设备
    本课题主要采用fronius136hk.con Tps5000多功能数字化焊机,全部它也有一个陡峭的下降/慢降输出外部特性,焊接电流3~500 A,焊接电压10~40 V,双丝焊接系统由两台焊机组成、两个送丝器和一个焊枪等,它可以与自动专用飞机或焊接机器人一起使用。两种送丝方式均采用推拉送丝方式,通过两根送丝管,将两根导线全部送入焊接枪内的两个独立的导电喷嘴中,在焊接过程中确保送丝顺畅,焊丝在双弧内熔化,形成熔池。计划1双丝焊系统的结构。
    两位焊工通过特殊设备进行通讯,确保这两个弧线不互相干扰,采用不同脉冲频率组合的脉冲电弧焊接两根焊丝。好像频率在同一阶段,相位差是180°,任何不同频率的相位,见计划2。
1.3 双丝焊工艺特点
1)高性能数字脉冲焊机[2],100%焊接电流临时加载率360 A。
2)6英寸LCD说,可以进行网上的 和离线编程,连接PC机、打印机。
3)每根线的规格参数可以根据不同的材料和厚度分别设置。
4)每根线的送丝速度可在0.5~22 m/min范围调整。
5)大大提高了沉积效率和焊接速度。
6)当沉积效率提高时,,保持低热量输入,小焊接变形。
7)采用硬弧更稳定,软弧熔滴过渡的控制、小溅,美观焊缝成形。
2 产品结构特征及技术要求
2.1 产品结构特征
     产品的材料属于Ai-Zn-Mg超硬铝合金,基材σb≥410 MPa,δ10≥7%。它是由δ18、δ40、δ60不同厚度铝合金板的多面体框架结构,侧板和底板、侧板与侧板之间采用未焊接埋设接头的形式,屋面与侧板之间V对接类型,屋顶与屋顶之间X对接类型,见计划3。
2.2 技术要求
1)焊接接头抗拉强度σb≥240 MPa。2)焊接后保证了前侧板和底板43°30′±15′。3)焊接屋面和顶板后确保凹坑≤2 mm,底板翘曲≤5 mm。4)焊缝无损检测,都是按照Q/PD 635—2004136hk.con 标准所需经费。
3 产品自动焊接的技术难点是机器人跟踪产品的所有焊缝,它主要依靠接触式传感器、焊缝定位与自动跟踪的电弧跟踪传感器和激光跟踪传感器,并且要求重复定位的精度不应超过3 mm,超出此范围的编程可能会被扭曲,你也需要在网上重新编程,如此,必须严格控制产品零件的加工精度,设计可行的安装、确保精度要求的焊接工具。通过分析,实现机器人自动焊接的关键技术难点是机器人对产品焊缝的精确跟踪;产品安装、焊接工具的设计与制造,确保焊接定位器的重复定位精度;本产品焊接工艺的确定。
4 焊接工具的设计与制造
4.1 安装、焊接工具的设计
1)设计与安装、焊接工具的用途:确保产品安装定位的准确性,确保在焊接过程中能顺利实现产品的连续焊接,防止变形,有效控制产品的几何尺寸。
2)安装、焊接工具设计原则:根据产品结构和几何尺寸精度所需经费,设计了合理的安装方案、焊接工具。在设计和安装中、焊接工具时间,主要基于产品底盘的定位,借助于产品各侧板的角度和顶板变形,凹面不大于产品侧板的凹度2 mm等待需求进行设计。它被分成、下二环,沟道钢通过焊接将两个环连接起来,最大直径1 828 mm,高300 mm。向上、关于下环,根据产品侧板的不同角度(43°30′±15′,80°,60°,90°)设计了一种可移动、不同角度的特殊屋面,确保各侧板的角度;全部,确保设计的模具重量轻、高强度、高精度、焊枪的柔性定位与拆卸及可达性,确保产品的重复定位精度不超过3 mm。
3)安装、焊接工具设计中材料的选择:这个产品是由7A52铝合金焊接,如此,当处于固定的产品位置时,,应尽量使用软材料和大接缝面的块,防止了产品表面的压痕。
4.2 安装、焊接工具的制造
    根据确定的程序集、焊接工具绘计划副组件、焊接工具已经制作好了,并通过试验装置进行了局部修整和磨削,通过标准后,表面进行了油漆。
5产品双丝焊接技术
1)焊接设备和方法的选择:焊接设备选择froni?usTPS 5000脉冲熔化电极焊机。单丝(或者双丝)熔化极惯性气体保护直流反向连接的焊接方法。
2)焊接材料的选择:基材是用7A52,焊接材料选择E5356 1.2和1.6两种规格焊丝,氩的纯度是99.99%。
3)预热方式的选择:单丝焊前预热,爬行器电加热可用于预热方式,预热温度在60~90℃,双丝焊前不要预热。
4)焊接环境温度:焊接环境温度≥10℃。
5)产品安装及预焊:在产品焊接之前,从沟槽的两边30 mm丙酮和机械法在原油和氧化膜清洗中的应用,并利用所制造的安装工具进行安装和预焊.。采用半自动熔电极气体保护焊进行预焊.,预焊焊缝长度50~80 mm,较长的焊缝定位焊接之间的距离在200~300 mm范围更合适,预焊的焊接规范与形式焊接的焊接规范是一致的。正式焊接时,用焊接工具将产品固定在焊接换位机上,焊接前对安装尺寸进行修正和检查。
6)产品焊接顺序的选择:双丝焊枪的体积大于单丝焊枪的体积,根据产品结构,为了保证焊接枪的姿态和可达性,实现连续焊接,确定了先用双丝焊完成产品外焊缝底层的焊接,然后用一根电线焊接它(局部预热)产品中所有焊缝的完整焊接,最后采用双丝焊完成产品全部外焊缝的焊接。
7)产品焊接工艺参数:通过对样本的反复测试,对试验结果进行了详细的讨论和分析,将优化的焊接工艺参数确定为产品的焊接工艺参数,有关详细信息,请参阅表格1。
6产品检验结果
1)焊接接头抗拉强度达到母材强度60%上,δ10≥7%,符合工厂Q/PD 635—2004规定标准[3,4]。
2)无损检测后,焊缝中仍有微量的气孔和渣。
3)通过焊接后产品的形状和尺寸的检查,与半自动焊接相比,双丝自动焊接使变形减少了一半.。
7 结果分析
    采用双丝自动焊接,其最大特点是沉积速度快,高焊接效率。在焊接过程中,二次丝对主丝形成的熔池有很强的搅拌作用,有利于孔隙和渣的排出,有效地抑制了焊接缺陷的产生,冷却后焊缝的气孔率和夹杂物明显小于半自动单线焊;通过对试板焊接后力学性能的测试,双丝焊接接头的平均抗拉强度250~270 MPa之间,有的高得像280 MPa,它们都达到了贱金属的强度60%上;虽然单丝焊接接头抗拉强度与母材的抗拉强度有关,但焊接接头抗拉强度也与母材的抗拉强度有关60%上,但是它的抗拉强度是平均的240~260 MPa之间,显然比双丝低一级;在[退出]之后Ai-Zn-Mg属于超硬铝合金,在焊接过程中,在[退出]之后Zn挥发性和Mg燃烧,使焊缝在焊接后进入焊缝Zn、Mg含量显著下降,但是Zn它是铝合金的一种强化元素,结果表明,焊接接头抗拉强度低于基体的抗拉强度;全部,Ai-Zn-Mg超硬铝合金具有较低的熔点,良好的热导率,快速冷却速率,对接焊前凹槽表面的油污、水是敏感的,如果沟槽表面清洁得很差,煤气是不洁的,保护效果不佳,不适当的有线运输方法,另外,冷却速度非常快,形成少量的毛孔、渣夹杂;和双丝自动焊接,因为它的高热量集中,快速沉积速度,高焊接效率等优点,如此,焊接后的变形比单丝小得多。8 结论
1)采用上述焊接工艺方法,实现了产品的机器人自动焊接,按照136hk.con 标准Q/P D 635—2004对焊接产品的焊缝外观进行检测,对焊接产品的焊缝外观进行检测X射线无损检测。焊缝美观,并进行了产品对焊X射线无损检测,符合136hk.con 标准Q/PD 635—2004所需经费,焊接变形也控制在产品计划纸规定的范围内。
2)双线自动焊与半自动焊接的比例具有良好的焊缝成形性能.、小变形、具有质量稳定、劳动强度小等优点,和产品结构90%上述焊缝实现了机器人的自动焊接,显著提高生产效率,更适合批量生产产品。
3)精通网上的 和离线编程,充分发挥支撑软件的特殊功能,适用于不同结构产品的焊接,确保产品质量,对推广应用先进技术具有积极作用。