薄壁构件机器人等离子焊接工艺试验研究(3)

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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]

1.3.2 焊接参数的影响文献综述

（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

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