盾构机部件机器人焊接工艺研究

针对盾构机中关键部件的焊接加工特点与要求,建立了适应并满足不同部件焊接生产制造的机器人工作站;采用福尼斯TPS 500i焊接电源中的不同特性的PMC工艺开展了盾构机部件厚板多层多道焊接相关工艺研究。研究表明,Dynamic工艺适合于平焊与横焊位置打底焊接;Universal工艺适合于平焊位置填充与盖面焊接;PCS工艺适合于横焊位置填充与盖面焊接。由于Mix工艺的冷却时间较长,更利于熔融金属的冷却凝固,使用Mix工艺可以获得表面成形良好的立焊焊缝。对于盾构机典型关键部件的焊接制造,采用Dynamic+Universal工艺进行多层多道平焊,Dynamic+PCS工艺进行多层多道横焊,Mix工艺进行多层多道立焊后,焊缝成形良好,无未熔合及咬边等焊接缺陷。上述工艺组合可以用于盾构机部件的机器人自动化焊接中。     

铜板风口机器人焊接工作站的开发与应用

基于铜板风口行业的特殊焊接工艺及其工装系统的特殊性,通过融合焊接技术、机器人技术和机械工程技术,研发机器人自动焊缝跟踪及人工干预纠偏焊接系统,高精度、强可靠及快速响应定位系统,耐高温摄像监控系统,建立并优化了铜板风口机器人焊接工作站,实现铜板风口的全自动化焊接,改善了操作者的劳动强度及环境,避免焊接过程出现少焊或多焊现象,工件焊缝间隙偏差达到≤0.8 mm的技术要求,提升了铜板风口的焊接质量和效率,延长了铜板风口的使用寿命。     

薄壁不锈钢管列置双TIG电弧高速焊接工艺

单钨极惰性气体保护焊(Tungsten inert gas,TIG)是目前工业用薄壁不锈钢管主要生产工艺,但其存在生产效率低的问题。针对高速TIG焊出现的驼峰焊道、咬边等焊缝表面成形缺陷产生的原因,提出列置双TIG电弧高效节能焊接新工艺。试验结果表明,采用双TIG电弧高效焊接新工艺,48 mm×1.2 mm和42 mm×1.5 mm两种规格的409L铁素体不锈钢管在获得良好焊缝成形的条件下焊接速度分别可达5.1 m/min和3.2 m/min;与单TIG焊接生产工艺相比,生产效率分别提高了240%和140%,能耗也分别降低44%和29%。两种规格铁素体不锈钢管膨胀率分别达到14.1%和33.7%,高于单TIG电弧焊的11.2%和21.4%,满足生产要求。分析表明,辅助TIG电弧加热主TIG电弧熔池后部堆积的液态金属,从热和力两方面延长熔池存在时间、促使液态金属回流填平主TIG电弧产生的熔池凹陷,从而有效抑制驼峰焊道和咬边的产生,在高速焊接条件下获得良好的焊缝成形,实现薄壁不锈钢管优质高效节能的焊接生产。     

5A06铝合金不同焊接位置焊接工艺参数研究

针对5A06铝合金缺乏全位置焊接工艺这一问题,采用三个不同的焊接位置分别设置三组不同参数对其进行焊接,研究焊接位置对工艺参数和接头性能的影响。试验结果表面,采用钨极氩弧焊（GTAW）方法焊接5A06铝合金,钨极直径2.5 mm,焊接速度50 mm/min,电弧电压16 V,平焊焊接电流100 A,气体流量10 L/min,立焊焊接电流90 A,气体流量9 L/min,横焊焊接电流90 A,气体流量9 L/min,三组参数能确保焊缝表面成型良好,无焊接缺陷产生;平焊、立焊和横焊焊接后焊缝金相组织由α(Al)固溶体、β相+不溶杂质相组成,由于热输入的影响,焊缝冷却速度慢,延长了焊缝中Al-Mg共晶形成的时间,焊缝组织呈现带状或条状,母材组织呈现等轴晶状,焊缝晶粒较母材粗大;焊接过程中5A06铝合金强化力学性能元素Mn和Mg受到高温电弧作用被烧损,因此三种焊接位置焊缝硬度均比母材低,因平焊时焊接电流比横焊和立焊大,平焊焊接区域Mn和Mg元素烧损比立焊和横焊大,平焊焊缝硬度比立焊和横焊低,由于电流差距较小,硬度差值小,为5A06铝合金焊接工艺选取提供参考。     

真空钎焊时长对铝制板翅式散热器钎焊质量的影响研究

针对铝合金板翅式散热器真空钎焊不稳定的特性,文章利用3003作为主材料,研究了不同真空钎焊时长对钎焊缝饱满性以及对铝制板翅式散热器真空钎焊缝密封性质量的影响,并通过大量数据检验钎焊质量的稳定性,通过研究得出随着钎焊时长的增长,铝制板翅式散热器的钎焊缝质量呈现出先提高后降低的趋势,钎焊缝泄漏概率先降低后增加,即焊缝的饱满性及质量的稳定性也随之波动,通过实验结果确定最佳时长：产品工件温度达到590℃以上的时长应控制在325～615 s以内。     

轨道式焊接机器人工作站在压力容器焊接中的设计

针对压力容器的环焊缝焊接工艺特点及问题,设计了一种基于轨道式全位置智能焊接机器人的焊接工作站,将焊接机器人与压力容器焊件通过轨道实现位置关联,脱离了传统的焊枪与焊件分离的方式,减少了焊接过程中焊枪与焊点的相对位置因机械振动、制造工艺缺陷等问题而产生的位置变化量,提高了焊接位置的准确性。     

履带式液压挖掘机斗杆焊接变形的控制

介绍了履带式液压挖掘机斗杆的结构,对焊接过程中产生的变形进行了分析,通过焊接机器人焊接主要焊缝,采用多层多道焊接、焊后烤火矫正和反变形法对焊接变形进行控制,得到了理想的焊接质量,为客户生产优质产品提供了保障。     

焊接小夹具

我厂某产品上需要一个铝制的小壳体(见图1),由于该产品批量少,我们采用下料弯曲成形四个角,然后焊接的方法来制作。此壳体尺寸要求严格,内表面特别是四个角要求焊后平滑;另外,因四个角的焊缝焊后背面无法进行修理,因此要求不准有焊瘤和焊疤。     

北京华巍盛装亮相北京·埃森焊接展

正北京华巍中兴电气有限公司(以下简称华巍电气)在第十九届北京·埃森焊接与切割展览会上展出了单脉冲弧焊机器人、双脉冲弧焊机器人、等离子切割机器人等5套机器人成套装备,并在展会现场进行了实焊与实切表演(见图1~图3)。华巍电气推出的自主知识产权的机器人专用单脉冲/双脉冲焊接电源焊接性能超群,可以达到欧洲高端机器人专用焊接电源的焊接水平,其中单脉冲和双脉冲焊接机器人系统在焊接过程中可实现无飞溅或超低飞溅焊接过程,以及焊缝寻位变摆宽自动焊     

浅谈焊接机器人使用MAG焊接不同工艺参数对焊缝熔深的影响

随着我国工业化的进程，近年来，我国的自动化技术越来越成熟，而焊接机器人是工业自动化应用很广泛的领域，焊接机器人的广泛使用代替了部分传统手工焊，但焊接机器人与手工焊接的工艺参数存在一定的差别，不同的机器人焊接参数和焊枪姿态对于焊缝有着不同的影响。机器人的焊接工艺目前并没有形成标准统一的焊接工艺数据库，从而在生产实践活动中，需要工艺人员对机器人进行多次重复的焊接实验，获得合适的焊接参数，才能完成高质量的焊缝。本文主要讨论电流、电压和焊接角度对焊缝熔深的影响，所以焊接速度等焊接参数控制不变。     

板翅式换热器翅片对传热和阻力性能影响的研究

随着科技的日益进步,换热器正朝着紧凑化、轻重量、小型化的方向发展。板翅式换热器作为紧凑式换热器之一,能很好地满足这一特性。本文立足于一台翅片材料为铝的板翅式换热器算例,通过理论分析和实际计算,研究了板翅式换热器的翅片厚度、板间距以及翅片节距的变化对换热器传热性能和阻力性能的影响,旨在为板翅式换热器的优化设计提供更加详实的理论依据。     

空间焊缝弧焊机器人焊接路径自动规划研究

开发了面向空间焊缝的弧焊机器人焊接路径自动规划系统。该系统以VB6．0为编程平台，能够实现由三维实体模型直接生成机器人焊枪的位姿文件，进一步地输出为机器人语言程序，采用UP6弧焊机器人系统和S-350MAG焊接系统实际焊接，实验结果验证了该系统的正确性。     

消除铝合金激光焊接缺陷与提高焊缝强度研究

为消除LY12CZ铝合金激光焊接时焊缝中常见的气孔和裂纹缺陷,通过正交实验,优化了激光功率、扫描速度、保护气体流量等工艺参数,并采取适当的焊前预处理工艺。焊缝的金相分析和拉伸对比试验表明,在激光功率700W、扫描速度30mm/s、氩气流量10L/m in、刮刀刮削接头端面的焊接工艺条件下,焊缝内无气孔和裂纹缺陷,焊接试样的静拉伸强度达到了铆接试样抗拉强度的88.6%。这就为铝合金材料加工及维修实现以焊代铆,从而提高铝合金材料加工及维修的效率提供了理论依据。     

ARC welding method for bonding steel with aluminum

When welding steel with aluminum, the appearance of intermetallic compounds of Fe and Al will decrease tenacity and increase rigidity, which leads to bad joint performance. A new type of low energy input (LEI) welding technology is introduced which can be used to weld steel with aluminum. Using the technology, brazing was located on the steel side and arc fusion welding on the aluminum side. The less heat input reduces the thickness of intermetallic compounds to 3–4 μm. Tensile strength tests prove that the joint breaks at the heat-affected zone and the strength is higher than 70% of the aluminum’s. Thus, the method can lead to a good performance joint.     

弧焊机器人在汽车转向器焊接中的应用

对弧焊机器人在汽车转向器底托管和伸缩管柱焊接中的应用进行了阐述，对机器人工作站中的主要组成部件，工装夹具，送丝机、焊枪把持器、机器人焊枪、防飞溅喷净器、焊枪清理器、剪丝器的应用提出了一些看法。     

焊接机器人的应用现状与技术展望

介绍了焊接机器人技术发展的历程，从焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、系统仿真技术、机器人用焊接工艺方法、遥控焊接技术等七个方面阐述了技术研究的现状，并对未来发展趋势作了展望，指出视觉控制技术、模糊控制技术、神经网络控制及嵌入式控制技术将是焊接机器人智能化技术发展的主要方向。     

轻型卡车底板纵梁生产线的机器人焊接仿真

用ROBCAD对机器人焊接纵梁总成系统建模和仿真。对人工焊接生产线重新进行工艺规划和生产线布局,为机器人、焊枪、夹具、输送装置、纵梁等关键装备、部件及生产线布局建立仿真模型,在模型中进行焊点可达性测试和机器人干涉分析。通过观察仿真过程可判断机器人焊接纵梁总成系统运行正常,仿真可提高改造项目的设计效率和设计质量,降低改造项目的实施难度和实施周期。仿真结果表明,机器人焊接的生产节拍比人工焊接降低23.03%,从产品质量、车间物流、生产管理方面论证了机器人焊接相对于人工焊接的优越性。     

A study of the temperature field during ultrasonic-assisted friction-stir welding

Ultrasonic-assisted friction-stir welding is a new solid-state metal welding technology, based on friction-stir welding, in which weld performance is improved through application of ultrasound during welding. In this study, a model for the temperature field in 1.8 mm 2024 aluminum alloy is built based on computational fluid dynamics and elastic-plastic mechanics theory. Result show the impact of the ultrasound’s vibrations on the temperature field is less obvious at lower welding speeds. However, at higher welding speeds, it can provide the additional heat to keep sufficient welding temperature. The numerical results are compared with optical micrographs in order to validate the numerical models. Good agreement is obtained.     

运用铝热焊长钢轨技术焊接起重机轨道

介绍了铝热焊原理及其焊长钢轨技术在焊接起重机轨道中的应用，并对长钢轨温度应力对建筑物的影响进行了深入分析。同时结合其实际运用情况，说明了运用该技术焊接起重机轨道的优越性和效益。     

塞拉门弧焊机器人工作站柔性焊接夹具设计

以手工焊接的塞拉门铝镁硅合金框架为研究对象，在安川UP6工业机器人本体及辅助装置基础上，进行塞拉门铝镁硅合金框架弧焊机器人工作站的研发，针对塞拉门规格型号繁多的特点，设计塞拉门柔性焊接夹具，以实现机器人工作站的高质、经济与高效。