港珠澳大桥组合梁钢主梁机器人自动焊试验及应用

针对常用的钢桥梁腹板焊接形式,开展了24 mm和40 mm的两种板厚试件的机器人自动焊接试验,坡口形式分别为V形和X形。试验结果表明,所焊焊缝外观成形和内部质量均符合规范要求。在港珠澳大桥总拼钢主梁腹板对接中的应用表明,采用机器人自动焊工艺方案后焊缝质量、焊接效率明显提升,焊接成本明显降低。     

钢桥制造焊接技术与质量保证

我国钢桥制造业通过近十几年的努力,依托港珠澳大桥、沪苏通长江大桥、平潭海峡大桥、孟加拉国帕德玛大桥、深中通道、常泰长江大桥等超级桥梁工程,我国钢桥制造领域取得了长足进步,焊接技术也有了划时代的突破,如钢箱梁板单元自动化组装和焊接技术,U肋角焊缝双面焊,U肋角焊缝全熔透焊技术等。研发出高性能桥梁钢和配套焊材;引入并应用机器人焊接装备,建成了多条钢箱梁板单元焊接生产线和钢桁梁弦杆焊接生产线;采用小型焊接机器人实现小空间下的焊接自动化应用;采用先进的相控阵探伤技术和板单元破坏检测技术,整体提高了焊接质量。目前,我国正在由造桥大国向造桥强国迈进。     

盾构机焊接/切割机器人的研制

针对盾构机盾体结构复杂、焊接耗时长这一问题,设计了全自动焊接/切割机器人.该机器人同时具备焊接/切割功能,能够进行多层多道自动焊接,并满足焊缝自动切割要求;焊接机器人控制系统具有横焊、平焊、立焊三种位置的焊接数据库,每个数据库中层数、道数可灵活设置;具有坡口规划和轨迹存储功能,实现不规则坡口的多层多道自动焊.利用所研发的焊接/切割机器人进行盾体自动焊接及切割试验,试验结果表明,该机器人能够满足盾构机盾体焊缝自动焊接及切割要求.     

盾构机焊接/切割机器人研制

针对盾构机盾体结构复杂、焊接耗时长这一问题,设计了全自动焊接/切割机器人。该机器人同时具备焊接/切割功能,能够进行多层多道自动焊接,并满足焊缝自动切割要求;焊接机器人控制系统具有横焊、平焊、立焊三种位置的焊接数据库,每个数据库中层数、道数可灵活设置;具有坡口规划和轨迹存储功能,实现不规则坡口的多层多道自动焊。利用所研发的焊接/切割机器人进行盾体自动焊接及切割试验,试验结果表明,该机器人能够满足盾构机盾体焊缝自动焊接及切割要求。     

J型坡口焊缝MAG焊工艺性研究

J型坡口是轨道客车转向架焊缝常用坡口形式之一,Q345钢为转向架用主要材料。针对Q345钢的J型坡口焊缝分别进行手工、自动、复合三种方法的MAG焊工艺性研究。通过对接头的宏观金相、硬度检测的试验结果进行对比发现,复合MAG焊生产效率高于手工MAG焊,焊缝质量优于自动MAG焊,是能较好满足企业批量安全生产基本要求的工艺方法。     

一种千斤顶接头座高可靠性自动化拼焊生产线设计

设计了一种液压支架千斤顶接头座自动化拼焊生产线,实现了液压支架千斤顶接头座的高效、高可靠性自动化焊接。介绍了接头座自动拼焊工艺流程,并进行了工业现场试验。结果表明,机器人自动化拼焊的接头座焊缝熔深大于人工焊接,焊缝漏液率低于人工焊接,具有较高的可靠性与一致性。     

面向盾构机制造的移动式焊接机器人的研制

针对盾构机盾体焊接特点研制了适用于盾构机焊接的移动式焊接机器人系统。根据机器人焊接作业需求,设计成分体式结构,焊接机头小巧,方便搬运及安装。该焊接机器人适用于横焊、平焊、立焊3种位置焊接模式,并可以对不同的焊接过程参数进行分类管理;具有多层多道焊的"坡口规划"及焊缝示教等功能,可满足盾构机厚板多层多道自动化焊接。利用研制的移动式焊接机器人在盾构机制造现场进行工艺焊接试验,试验结果证明,该移动式机器人能够满足盾构机盾体厚板焊缝自动焊接要求。     

自动化焊接技术和装备提升钢桥制造水平

为提高钢桥焊接质量,改善钢桥面板抗疲劳性能,我国近些年进行了一系列的钢桥自动化焊接技术研究,研发了U肋板单元自动组装机床、U肋板单元机器人焊接系统、横隔板单元机器人焊接系统、U肋內焊专机等装备,实现了U肋内侧角焊缝焊接以及U肋角焊缝全熔透焊接技术,提高板单元制造的智能化水平和焊接质量;在钢桥节段整拼和桥位焊接阶段,研究应用了自动焊小车、小型便携式焊接机器人和参数化焊接机器人等,尽可能地提高了现场焊接的质量和生产效率。自动化焊接技术提升了我国钢桥梁制造智能化水平,带动了相关行业的发展。     

港珠澳大桥150 mm厚板焊接工艺

从坡口设计、焊材选用、焊接工艺评定、焊接过程控制等方面阐述港珠澳大桥江海直达船航道桥钢索塔150 mm承压板无"马"装焊工艺。通过焊接工艺评定试验验证焊接工艺的可行性和合理性,通过焊接变形监测、翻面焊接、无损检测等措施有效地控制超厚板焊接变形,保证焊缝质量。     

中核华龙一号安注箱中壳体瓜瓣弧形焊缝自动焊工艺技术开发

采用埋弧自动焊工艺对国产三代核电"华龙一号"安注箱中壳体瓜瓣拼缝进行焊接,选用专用球罐变位器配合ESAB十字臂窄间隙埋弧自动焊机,实现球罐弧形曲线拼接焊缝的自动化焊接。研究材料、电流、电压、变位器翻转速度、焊缝坡口形式对焊接质量的影响。从坡口设计、焊接方式选择、瓜瓣压制尺寸控制、装配尺寸控制、焊接过程控制、施焊顺序等方面采取措施,全方位做好工艺策划,最终完成了国产三代核电"华龙一号"3台安注箱球罐中壳体瓜瓣拼接焊缝的焊接。     

LNG储罐9％Ni钢GMAW-P自动立焊接头组织与性能研究

9％Ni钢LNG大型储罐立缝的自动化焊接,是亟需解决的行业难题.本文使用GMAW-P自动焊技术对LNG储罐立缝进行施焊.为保证焊接接头的焊接质量和可靠性,通过微观组织观察、拉伸弯曲试验、冲击试验、硬度检测等研究手段对焊接接头的显微组织和力学性能进行研究.结果表明:9％Ni钢自动立焊接头焊缝成形良好,组织过渡均匀.接头整体拉伸试验在热影响区产生塑性断裂,焊缝金属拉伸性能优异,接头弯曲试验无裂纹产生,-196℃冲击试验低温韧性良好,各项力学性能符合工艺评定标准要求,为LNG大型储罐9％Ni钢自动立焊高效焊接技术的应用与推广提供一定的理论依据.     

机器人型TIG焊自动化工作站的设计与研究

航天运载系统中的一些小尺寸薄壁件对焊缝质量要求较高,目前大多采用手工TIG焊,焊缝质量不稳定,易受人为因素影响。焊接机器人具有故障率低、焊接质量稳定的特点,设计了一种机器人型TIG焊自动化工作站,可实现自动化焊接、焊接参数可调,并具有弧长跟踪功能,能够自动调整焊枪高度,保证焊缝稳定。介绍工作站的总体设计和自动焊接功能的实现,详述弧长跟踪功能的实现方式,并通过直焊缝、环焊缝、方焊缝的焊接实验验证了自动焊接功能和弧长跟踪功能。     

厚板T形接头机器人焊接工艺研究与应用

为提高焊接效率,降低工人劳动强度,针对建筑钢结构制造中的焊接结构特点,研究厚板T形接头双面坡口(K形坡口)机器人自动化焊接工艺。介绍了Mini型焊接机器人系统组成及结构特点,组装过程使用直径5.0 mm的粗焊丝控制组装间隙,通过三角形陶瓷衬垫保证机器人打底焊背面焊缝成形,采用手动检测的方式检测焊缝信息并生成焊接工艺参数,在端部定位焊点上接触引弧,实现厚板T形接头的机器人自动焊接。     

智能化焊接机器人

正从事智能化焊接机器人技术及装备研究22年,连续承担多项863计划项目,取得系列自主创新研究成果。开发出3个系列、多种焊接机器人产品,已在哈尔滨汽轮机核电环式隔板堆焊、东方汽轮机核电导流环堆焊、中国铁建重工地铁盾构机自动焊、上海中心、港珠澳大桥等大型工程中应用,相关成果于2011年入驻"中关村国家自主创新示范区展示中心"。     

TATM700钢等离子-MIG复合焊接工艺

采用等离子-MIG复合焊接设备对12.5 mm厚的汽车结构件低合金高强度TATM700大梁钢进行了焊接工艺研究,分析了不同坡口形式下焊缝成形、焊缝组织及力学性能,并与药芯焊丝多层多道手工TIG焊的方法进行了对比. 结果表明,坡口形式对等离子-MIG复合焊接焊缝影响较小. 复合焊焊缝成形良好,截面形状合理. 焊缝组织由少量的侧板条铁素体和大量的针状铁素体构成. 接头强度和弯曲性能均优于手工TIG焊接,抗拉强度达到了母材的95%,但硬度略低于多层多道手工TIG焊接.     

200米~3丙烷球罐的粗丝CO_2自动焊

我队于1977年12月,成功地采用φ3毫米粗丝 CO_2 气体保护自动焊工艺焊接了两台200米~3丙烷球罐。球罐的工作压力22公斤/厘米~2,试验压力28.6公斤/厘米,直径7100毫米,壁厚34毫米,材质16Mn,焊缝总长157米,其中自动焊缝117米,手工焊缝40米,总重45吨。根据以往经验,焊接34毫米厚的板,需开坡日,手工焊打底,埋弧自动焊多道填满。由于不开坡口对接,焊缝正反面用 CO_2 自动焊各焊一道的工     

间隙对机器人MAG立向上焊接过程的影响

采用机器人进行MAG立向上焊接工艺试验,分析研究了不同间隙对其焊接过程的影响趋势及形成机理。试验结果表明,间隙的出现及变化使机器人MAG立向上焊接过程的稳定性下降,焊后焊缝的表面状态变差,同时增加了自动化立向上MAG焊的难度;对不同间隙下的焊缝横剖面进行了金相观察,发现焊缝的余高和熔深尺寸也随间隙的变化而变化。     

陶质衬垫在熔透角焊缝上的应用

熔透角焊缝用陶质衬垫的截面形式有三角形和圆形等 ,如图 1所示。施焊前将陶质衬垫粘贴在坡口的另一侧 ,如图 2所示。一侧焊完后翻身 ,将另一侧陶质衬垫去掉 ,清除遗留在坡口内的衬垫残渣后 ,不必清根便可继续焊接。图 1　陶质衬垫和形式图 2　陶质衬垫使用示意图1　采用5ｍｍ焊丝埋弧自动焊试验1.1　试验方案确定为模拟秦沈客运专线工形主梁角焊缝熔透情况 ,选定该桥材质 14ＭｎＮｂｑ钢做试板 ,试件的翼板厚 50ｍｍ ,尺寸为 4 0 0ｍｍ× 6 0 0ｍｍ ,腹板厚 2 0ｍｍ ,尺寸为30 0ｍｍ× 6 0 0ｍｍ ;焊丝Ｈ0 8Ｍｎ2Ｅ ,焊剂ＳＪ10 1ｑ。腹…     

基于机器人的多层多道马鞍形焊缝自动焊接应用研究

针对含盆形坡口的马鞍形焊缝的多层多道焊,研究了一种基于工业机器人的自动化焊接方法,包括机器人运动轨迹规划、焊道排布、焊枪姿态设定、焊接参数设定、起弧收弧优化、自动排道软件设计等具体内容,并且针对3种不同规格的工件进行了焊接试验。试验结果表明,该方法能充分保证焊接质量和成形效果,同时还具有广泛的适用性。     

窄间隙自动焊在核电厂主管道焊接中的应用

我国核电厂主管道焊接一直采用传统的焊条电弧焊工艺,施工强度高、效率低、焊缝质量不易控制。为了适应核电快速发展对质量和工期的要求,窄间隙脉冲TIG自动焊工艺应运而生。本文介绍了该工艺的焊接设备、坡口形式、填充材料及焊接工艺参数等,焊接接头金相观察、力学性能试验结果及自动焊与手工焊产品焊接的对比分析表明,窄间隙脉冲TIG自动焊工艺在核电厂主管道焊接中的应用是成功的,且具有显著优势。