1.3 等离子焊接焊缝质量的影响因素
1.3.1 等离子弧焊的主要工艺参数
等离子弧焊的主要焊接工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度、孔道外弧长即喷嘴距离、钨极内缩长度、孔道长度、等离子气种类及流量、保护气种类及流量、压缩喷嘴、喷嘴孔道直径。[3]
(1)焊接电流 等离子弧焊方法中,在喷嘴孔径确定后,焊接电流直接影响等离子弧的焊接热输入和穿透能力,并对焊缝的成形也有一定的影响。提高焊接电流,等离子弧的穿透能力增大。
(2)焊接速度 焊接速度是影响焊缝质量的重要焊接参数之一,在其他焊接条件不变的情况下,提高焊接速度,焊接热输入量随之减少。对于一定的接头,合适的焊接接头取决于离子气流量和焊接电流。随着焊接速度的提高,应相应的增加焊接电流,以保持合适的热输入,从而得到成型良好的焊缝。
(3)离子气流量 离子气流量是决定等离子弧穿透能力的主要工艺参数之一。增加离子气流量,可提高等离子弧的穿透能力。
(4)钨极内缩长度 钨极内缩长度增加使得等离子弧的更为的集中,因此达到相同熔透所需的焊接电流可适当的减小,或者焊接速度可相应的提高。但内缩量过大,将会造成引弧困难和焊接过程失稳。
(5)喷嘴距离 喷嘴距离的影响取决于所选用的等离子弧焊工艺方法,对于小电流熔透型等离子弧焊,喷嘴距离加大,熔透能力降低,在要求达到高质量的焊接接头焊接时,喷嘴距离的变化不应超过±0.5mm。
(6)保护气体流量 保护气体的流量对焊缝的成形和表面氧化色产生一定的影响。取决于所焊材料的种类、焊件的壁厚和对焊缝质量的要求,且气体保护效果与孔道外弧长有关。外弧长越大,所需的保护气体流量越大。焊接碳钢时适用的气体流量为10-20L/min。
1.4 焊接残余变形及机器人焊接的研究现状
1.4.1 焊接残余变形的研究现状
1.4.2 机器人等离子焊接的研究现状
1.5 本课题研究内容
本课题主要针对低碳钢3mm薄板,采用高能量密度等离子束焊接方法,基于机器人自动焊接工作站,探讨等离子焊接工艺参数的过程控制技术,研究薄壁结构件的低变形的焊接工艺技术。具体研究内容如下:来!自~751论-文|网www.751com.cn
(1)进行3mm碳钢薄板堆焊试验研究,通过对焊缝的表面成形,以及焊接接头熔宽等的研究,研究焊接工艺参数与焊缝成形参数之间的关系;
(2)设计合理的低变形薄板接头结构型式,研究T形接头不同焊缝型式与熔透、变形的关系,得出了在不同接头形式下较合理的焊接规范;
(3) 对焊缝的成形的组织进行简单分析,并研究造成焊接缺陷的原因和接头设计的合理性。
2 试验设备
本试验所使用的设备为安川机电生产的焊接机器人,型号为YR-MH00006机器人