CLOOS焊接机器人连贯焊接在液压支架上的应用

在中厚板焊接中,采用连贯焊接可以有效发挥机器人焊接的特长,提升焊接质量和生产效率。相同类型的坡口连贯焊接很容易实现,不同类型坡口间的连贯焊接相对比较复杂。针对不同类型坡口间连贯焊接容易出现探伤质量问题的现象,通过对缺陷部位焊接过程的连续监控和探伤缺陷部位的刨修跟踪,最终找出问题的根源。通过对机器人焊接程序语段的开发,解决了同一条焊缝内不同坡口区段焊接偏移量无法自动调整的难题,使机器人不同类型坡口间的连贯焊接成型美观,探伤合格率100%。     

双相不锈钢SAF2205及其复合钢板焊接工艺研究

试验研究了焊材选用、线能量大小、层温等参数对双相不锈钢SAF2205焊缝性能的影响,从而确定最优的焊接工艺参数。试验证明,最优工艺参数对保证双相不锈钢焊接接头的金相组织、提高焊缝抗腐蚀能力有着显著作用,对实际生产具有一定的指导意义。     

移置、半固定带式输送机用Q345E焊接工艺的研究

通过理论分析与试验相结合的方法,对移置、半固定带式输送机结构部件用低合金高强度钢Q345E的焊接工艺进行了分析,着重解决其焊接接头低温(-40℃)冲击性能以达到技术要求,并在实际产品中得以应用。使用"焊接地图"对产品中关键重要焊缝的整个生命周期进行管理和控制,实现对每条关键焊缝的可追溯性。     

冷却方式对铝合金薄板搅拌摩擦焊接头性能的影响

采用搅拌摩擦焊技术分别在自然冷却、气流、水流和水雾冷却环境下对铝合金薄板进行焊接试验,对焊缝接头的外观成形进行比较,同时对焊缝接头进行CT扫描、力学性能以及微观组织分析。结果表明:冷却方式是铝合金薄板搅拌摩擦焊接的一个关键因素,在焊接参数相同时,水雾冷却能够得到外表成形美观、内部无缺陷的焊接接头,焊缝接头平均强度为387.8 MPa,达到母材强度的82.5%。     

6061-T4铝合金激光焊接接头组织与力学性能研究

对汽车用6061-T4铝合金板材进行激光焊接，采用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜、维氏硬度测试、拉伸试验等研究了激光焊接接头微观组织、显微硬度、强度和塑性、拉伸试样断口形貌。结果表明，6061-T4铝合金激光焊接接头的母材区组织为粗大条状晶粒; 焊缝中心组织为细小的铸态树枝晶，针状β"析出相在晶界偏聚，位错密度降低; 激光焊接接头的强度(硬度)和塑性均比母材有一定下降。     

油缸马鞍形曲线焊缝自动焊工艺

拖拉机铲刀臂油缸有5条焊缝,其中油缸体和油管接头座之间的焊缝为一条马鞍形空间曲线焊缝,焊后要进行油压密封性检验,要求在16MPa的油压下无渗漏。过去采用手工电弧焊,焊接难度大,焊接质量难以保证,经常出现焊接渗漏现象。对于空间曲线焊缝的焊接,在工业发达国家已大量使用焊接机器人进行自动化焊接来保征焊接质量和提高生产效率。国内有采用机械靠模的办法,但调整复杂,灵活性差;利用工业计算机数控系统和机器人进行空间曲线自动焊接的装置也不断地被开发和应用。由于此油缸焊缝质量要求高、生产批量较大。因此迫切需要开发一种自动焊设备和工艺,以实现油缸的马鞍形焊缝和其它焊缝的自动焊。     

连续变截面管激光焊接接头的组织与性能

以仪表板横梁支架部件连续变截面管为研究对象,分析CO₂激光焊后焊接接头的组织与性能。对具有代表性质的1.00mm厚和2.00厚的焊缝横截面进行金相组织检验和硬度检测,分析接头各区域的金相组织及其硬度变化。结果表明：在合适的工艺参数下,能够获得表面成形良好的焊接接头;热影响区域宽度窄,组织细密;焊缝中存在适量的马氏体,提高了焊缝的硬度。     

热处理工艺对钻杆焊缝力学性能的影响

针对钻杆接头断裂的问题,对摩擦焊接钻杆焊缝热处理工艺进行了深入分析,拟定了一组焊缝热处理工艺参数。经过试验和相关性能检测,发现造成焊缝强度偏低、冲击韧性值过高的主要原因是回火工艺不合理,故对回火工艺进行优化改进。改进结果表明:通过调整回火温度,能有效提高试件的焊缝屈服强度及抗拉强度;管体侧热影响区硬度有所提高,焊区硬度分布均匀,波动幅度较小;优化工艺试件焊区组织晶粒更为细密,呈现优良的综合机械性能。     

AZ31B镁合金薄板的钨极氩弧焊组织与性能研究

探讨了2 mm厚的AZ31B镁合金钨极交流氩弧焊焊接的工艺特点, 利用金相显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机、扫描电子显微镜等手段对焊接接头显微组织、焊缝相组成、接头力学性能、断口形貌特征等进行了分析。结果表明: 焊接电流为50 A时,外观成型良好, 焊缝质量高, 内部几乎无气孔和裂纹等缺陷, 焊接接头的抗拉强度达到210 MPa, 约为母材强度的87%, 断裂发生在焊缝区, 表现为韧-脆混合断裂。 焊缝区组织呈细小的等轴晶, 主要存在α-Mg和Mg₁₇Al₁₂两种相, 热影响区组织较粗大。硬度测试结果显示, 焊缝区域的硬度高于母材。     

截齿座高速堆焊驼峰焊缝的工艺研究

对机器人GMAG高速堆焊掘进机截齿座产生驼峰焊缝的焊接工艺进行了研究。根据生产节拍的要求,制定了焊接速度为120 cm/min。并在焊接电流、焊接速度不变的情况,仅通过改变焊接位置进行试验。试验结果表明,对于机器人高速堆焊截齿座环焊缝,采用下坡焊接方式有效地抑制了驼峰焊缝的形成。     

ZG25Mn2牵引箱壳体裂纹焊补工艺研究

针对采煤机牵引箱壳体修补焊缝焊接后出现裂纹的现象,通过材质的焊接性能分析、焊接变形分析、焊接工艺比较,选择出合理有效的焊接工艺方法和工艺参数,降低了焊缝的冷裂纹敏感性,有效地控制焊接变形,获得性能优良的焊接接头。     

AM60镁合金薄板的钨极氩弧焊组织与性能研究

研究了钨极氩弧焊工艺参数对AM60镁合金薄板焊接接头质量的影响,并采用金相显微镜、X射线衍射仪等分析测试手段对AM60镁合金焊接接头微观组织、相组成及力学性能进行了分析。试验结果表明,在50～55A范围内焊接接头的力学性能较好,拉伸断裂处主要出现在热影响区;接头焊缝区的晶粒较为细小,室温组织由α-Mg和β-Mg17Al12相组成,析出相β-Mg17Al12主要分布在晶界上。     

深熔焊技术在液压支架上的应用

以试验为基础,分析了?1.6 mm焊丝的机器人深熔焊技术在不同工艺参数下的熔深变化和电弧形态,并以此为基础进行了深熔焊工艺评定和焊接接头的显微组织分析。结果表明:在电弧电压35 V以下时?1.6 mm焊丝深熔焊的电弧能够压缩在一个较窄的区域,电流密度较大,平板堆焊可获得7.5 mm以上的熔深;在焊接电流460 A、电弧电压33 V、焊接速度60 cm/min时焊缝熔深最大,力学性能良好,金相组织理想,能够满足工艺评定的要求。     

工艺参数对螺旋钻杆焊接接头组织性能的影响

采用全自动焊接工艺对螺旋钻杆翼片进行焊接试验,通过对焊接接头的宏观结构和微观组织研究以及显微硬度测试,研究焊接电流、焊接电压、焊接速度3项工艺参数对螺旋钻杆焊接接头组织和力学性能的影响。结果显示,焊接电流与焊缝熔深、余高呈正相关;焊接电压与焊缝熔深、余高均呈负相关,与焊缝熔宽呈正相关;焊接速度与焊缝熔深、熔宽、余高均呈负相关;焊接电流、电压增大使焊缝区的粒状贝氏体转变为条状贝氏体,且伴有马氏体产生;焊接电流和电压的增大使热影响区的粗晶区增宽,并有淬硬倾向,导致硬度上升,焊接速度的减小致使焊缝区变宽,高硬度范围变广。基于螺旋钻杆结构设计要求,得到最优焊接工艺参数,即焊接电流160 A,焊接电压24 V,焊接速度1 cm/s。     

焊接机器人工作站在液压支架结构件焊接中的应用研究

通过对液压支架典型零件的焊接工艺性,以及国内外焊接机器人工作站在箱形结构件焊接的使用情况分析。选用控制轴数为19轴的由三向机械行走系统配合2台焊接机器人及一回转轴并带升降倾斜的变位机组成的焊接机器人工作站应用于液压支架顶梁、掩护梁等类结构件盖面焊缝的焊接。     

CLOOS焊接机器人立焊多层多道焊接在液压支架上的应用

在液压支架生产过程中,为了使焊接机器人在固定焊接平台上作业时一次性尽可能焊接更多焊缝,减少吊运更换活件次数,现从焊接形式上提高产品的机器人焊接覆盖率。以手工气体保护焊立向上焊接的方法和参数为基础,根据CLOOS焊接机器人的特性,通过调整焊接程序和参数,实现机器人立焊缝的多层多道焊接。机器人对立焊缝进行焊接,就不需要人工再将活件吊侧立进行焊接,减少了加工工序,同时也减少了手工焊的危险性。这种焊接形式推广使用后,可以在不使用变位机的情况下,一次对更多焊缝进行焊接,增加了机器人焊接覆盖率,减少了吊活换活的次数,节约了时间成本。     

液压支架箱形结构件焊后热处理工艺的研究及应用

分析了液压支架结构件多层多道焊后残余应力的形成机理与特点.通过试验的方法对液压支架结构件焊后热处理工艺进行了研究,对液压支架掩护梁热处理前后焊缝残余应力的大小及分布进行了测定和比较,对不同热处理规范下的焊接接头韧性进行了试验评定,根据对试验数据的全面分析制定了70kg级钢板结构件的焊后热处理工艺.研究成果已成功应用于ZY10800/28/63D型等高端液压支架.     

焊缝大小及形式与强度关系分析

在液压支架设计过程中,结构件不同位置的焊缝在矿井下受力不同,通过对不同焊缝大小及形式做出的焊接试件分别做拉伸试验,对比拉伸试验后得到的试验数据,然后总结出焊缝大小及形式对焊缝强度的影响关系,从而能够为设计人员在设计液压支架结构件不同位置焊缝结构时提供参考。     

LZ91超轻双相镁锂合金激光搭接焊接接头的显微组织与力学性能

采用激光焊接技术对厚度为4 mm的LZ91镁锂合金板材进行搭接焊接,重点研究了激光功率的变化对接头组织与力学性能的影响。结果表明,在激光输出功率为2.3 kW,焊接速度为1 m/min,氩气流量为25 L/min,离焦量为 + 2 mm的工艺参数下,可以得到焊缝表面成形良好,横截面没有明显缺陷的高质量搭接接头,但在上下板搭接界面处发现了微气孔缺陷。焊缝中心组织为等轴晶。熔合线附近为柱状晶。接头的硬度(61.4 HV)比母材(52.1 HV)提高了17.9 %,焊缝区显微硬度最高,母材次之,热影响区最低。拉剪测试结果显示,搭接焊接接头的抗拉伸剪切力为2409.5 N,抗拉剪切强度达到了120.3 MPa。搭接接头断裂发生在上下板之间的搭接连接处。     

特厚F690海工钢焊接接头的组织及腐蚀磨损研究

选择OK Tubrod 15.27S为焊丝,利用自动埋弧焊技术对厚度为80 mm的特厚F690海工钢板进行了双面多层焊接,观察了F690海工钢焊接接头的显微组织,测试分析了F690海工钢焊接接头在3.5%NaCl溶液中的摩擦磨损行为、腐蚀行为。结果表明:在焊接电流450 A、焊接速度52 cm/min条件下得到的接头组织致密,焊缝区显微组织主要由细小的板条状贝氏体和粒状贝氏体组成。在3.5%NaCl溶液中,焊缝区比热影响区表现出更好的耐磨性;焊缝区和热影响区的磨损机制与载荷大小有关,10 N时表现为磨粒磨损,20 N和30 N时表现为磨粒磨损和粘着磨损的混合磨损。与热影响区相比,焊缝区的自腐蚀电位较高、钝化区较小,耐蚀性较低。