一种hg785d钢板机器人立焊法
【专利摘要】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。
【专利说明】一种HG785D钢板机器人立焊法
【技术领域】
[0001]本发明一种HG78?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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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；τ型接头焊缝根部易产生未焊透、两边易产生咬边，
[0006]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】
[0007]本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种HG78?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。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种HG78?钢板机器人立焊法，按以下步骤进行操作，
[0009]第一步:选择焊接设备；
[0010]选择功率匹配的机器人、焊接电源和变位机；
[0011]第二步:初选工艺参数；
[0012]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；
[0013]第三步:进行工艺验证并确定最佳焊接工艺参数值；
[0014]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；
[0015]第四步:焊接；[0016]按所述第三步确定的焊接工艺参数进行焊接；
[0017]第五步:校形。
[0018]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I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 ；
[0019]所述焊接电源的主要参数:型号PH0ENIX500，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% ；
[0020]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.U。
[0021]所述第四步焊接时的焊丝选用80kg级。
[0022]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%C02。
[0023]所述第四步焊接的前后均不进行热处理。
[0024]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。
[0025]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HG78?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】
[0026]本发明一种HG78?钢板机器人立焊法，按以下步骤进行操作，
[0027]第一步:选择焊接设备；
[0028]选择功率匹配的机器人、焊接电源和变位机；
[0029]第二步:初选工艺参数；
[0030]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；
[0031]第三步:进行工艺验证并确定最佳焊接工艺参数值；
[0032]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；
[0033]第四步:焊接；
[0034]按所述第三步确定的焊接工艺参数进行焊接；
[0035]第五步:校形。
[0036]本发明的焊接设备选择:
[0037]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:
[0038]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I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。
[0039]变位机:直径800_，翻转角度115°、旋转角度370°，最大承载1.U。
[0040]焊接电源:型号PH0ENIX500，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%。
[0041 ] 本发明中焊接材料选择及热处理要求
[0042]HG78?钢化学成分、机械性能见表1、2。
[0043]表1 HG785钢化学成分
[0044]
【权利要求】
1.一种HG78?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； 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HG78?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I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PH0ENIX500，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1.1t0
3.根据权利要求1所述的一种HG78?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HG78?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%C02。
5.根据权利要求1所述的一种HG78?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。
6.根据权利要求1所述的一种HG78?钢板机器人立焊法，其特征在于，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。
【文档编号】B23K9/16GK103949756SQ201410125756
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】王锐敏, 吴海丽, 孙涛, 张在进, 申运洲, 靳云鹏, 白林军, 郑建生, 田爱国, 赵洪志 申请人:长治清华机械厂, 中国运载火箭技术研究院