FAUNCK-机器人焊接工艺知识培训

——山东奥太电气有限公司
机器人焊割系统事业部
2017.10.18
您期待的生产变革……
1.机器人焊接系统简介
培 训 提 纲
(1)焊接电源的选择 (2)焊枪的选择
(3)送丝系统相关知识
2.机器人焊接工艺基础知识
(1)影响焊接的主要因素 (2)机器人焊接工艺 (3)焊接位置和焊接方式 (4)焊枪角度与焊缝成型 (5)焊缝尺寸 (6)电弧、熔滴、熔池 (7)熔滴过渡方式 (8)双脉冲 (9)干伸长 (10)左焊法、右焊法 (11)直流正、反接，阴极雾化 (12)打底、填充、盖面 (13)焊接工艺参数调节 (14)如何缩短焊接节拍
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(2) 机器人焊接工艺： 机器人焊接所用的工艺方法和工艺参数，包括横、平、仰、立、MAG焊、MIG 焊、TIG焊、焊接电流、焊接电压、焊接速度、机器人行走速度、脉冲频率、摆焊 参数、电弧跟踪参数、间断焊参数以及操作技巧等。 机器人焊接工艺，同样需要制定切实可行的焊接工艺方案，一般有以下几个步 骤： a、条件：母材成分及牌号、板厚（管直径及壁厚）、接头形式、焊接 位置、焊接质量要求 等； b、要素：工艺案例+资料查询+实践经验+焊接实验+综合分析； c、要点：焊接方法（焊机选型）、焊接材料（种类及规格）、焊接工艺参数 质量控制要点等； d、论证：通过对质量、效率、成本三方面工艺方案比较选定最佳方案；
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(5) 焊缝尺寸：
焊缝余高
焊缝宽度 (B)
焊缝
焊缝熔深（h)
母材 熔合线
热影响区（HAZ)
焊脚高度
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(6) 电弧、熔滴、熔池：
保护气体 导电嘴 焊丝 溶滴 电弧 焊道 熔池 母材
电弧：气体放电现象。 熔滴：电弧热作用下，焊丝端部形成的滴状液态金属。 熔池：母材上熔化的焊丝金属与局部熔化的母材所组成的具有一定几何形状 的液体金属。
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(14) 焊接工艺参数调节--隐含参数的调节
进出隐含参数调节方法，如图 所示。同时按下存储键（5）和焊丝 直径选择键（6）并松开，隐含参数 菜单指示灯（ 23 ）亮，表示已进入 隐含参数菜单调节模式。再次按下 存储键（5）退出隐含参数菜单调节 模式，隐含参数菜单指示灯（ 23 ） 灭。用焊丝直径选择键（6）选择要 修改的项目。用调节旋钮（1）调节 需要修改的参数值。其中P05/P06项 目需要用 F2 键切换至显示电流百分 数、弧长校正值，并可用（1）旋钮 修改参数值。
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(12) 打底、填充、盖面： 最关键：打底工艺（间隙、钝边、一致性） 功能小技巧：多层多道焊功能；
打底
填充
盖面
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(13) 焊接工艺参数调节--焊机面板的调节
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(1)调节旋钮:调节各参数值。该调节旋钮上方指示灯亮时，可用此旋钮调节 (2)对应项目的参数。 (2)参数选择键F2:可选择进行操作的参数项目： - 弧长修正 - 焊接电压 - 作业号n0 (3)参数选择键F1:可选择进行操作的参数项目： - 送丝速度 - 焊接电流 - 电弧力/电弧挺度 (4)调用键:调用已存储的参数。 (5)存储键:进入设置菜单或存储参数。 (6)焊丝直径选择键: 选择所用焊丝直径。 (7)焊丝材料选择键: 选择焊接所要采用的焊丝材料及保护气体。 (8)焊枪操作模式键：选择焊枪操作模式。 - 两步操作模式（常规操作模式）机器人专用模式 - 四步操作模式（自锁模式） - 特殊四步操作模式（起、收弧规范可调模式）- 点焊操作模式
电流线 四、等离子流力
二、重力（Fσ）
三、电磁收缩力（Fcz）
五、斑点压力
六、短路时所颈爆破力
熔滴就是在以上各种力的共同作用下过渡到焊缝中的
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(8) 双脉冲 脉冲焊的一种延伸工艺，其工艺是在高频的基础上，对高频电流波形进行低频 调制，使单位脉冲的强度在强和弱之间低频周期性切换，得到周期性变化的强弱脉 冲群。通过采用双脉冲焊接工艺，可以得到美观的鱼鳞状焊缝表面，扩大可焊接头 间隙的范围，有效抑制焊接气孔缺陷的发生，细化晶粒、降低裂纹敏感性。
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(3) 焊接位置和焊接方式 a、坡口形式（I、V、Y、X、U、X、K等）； b、接头类别：板状、管状、管板状； c、接头形式：对接、角接、搭接、T字接等； d、焊接位置：平焊、立焊、横焊、仰焊、垂直固定、水平固定等；
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(4) 焊枪角度及位置对焊缝成形的影响 焊枪（即焊丝尖端部）的指向位置对焊缝成型影响较大，焊枪工作角度 不同时对焊缝成型的影响见下图。
根据工件的材质、板厚、接头形式、使用工况等条件选择焊接电源，以上这6种焊接电源 都有各自的特点，均可以和机器人匹配使用。
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这款焊机的特点是：在薄板焊接中有一定的优势，能够大幅度的降低焊接飞溅量，降低 热输入量，减小焊接变形，提高焊缝质量。 在厚度0.6mm-4mm的碳钢、不锈钢、铝合金等材料的板材焊接中可以选择此焊机。
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c、细颗粒过渡：CO2焊接时，电流超过一定值，过渡颗粒变小，飞溅小， 焊缝成型好。
d、喷射过渡： MAG焊接时，焊丝端部液态金属成铅笔尖状，细小熔滴从 焊丝尖端一个接一个成轴线状向熔池过渡，焊接无飞溅。
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Fσ
Fcj
等 离 子 流
气 流
Fc Fcz
Fg
一、表面张力（Fσ）
一元化调节，直观简单； 风机智能控制，静音省电，风机寿命长； 具有过热、过流、过压及输出短路等保护功能； 标准模拟接口；
这款焊机的特点是：经济实惠、功能单一、恶劣工况适应性强。 在对焊缝成型要求不严格、生产环境较差、采用CO2气体保护节约成本的情况下可以选择 此焊机，此焊机适合焊接厚度6mm-20mm的碳钢材料。
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交直流氩弧焊机 WSME-315
功能丰富、操作方便； 引弧容易、电弧稳定、熔池易控制； 交流频率，清洁宽度可独立调节，适应不同板厚铝材的焊接； 电流缓升、脉冲频率、占空比、提前送气、滞后送气时间等 参数可精确预制；
这款焊机的特点是：经济实惠、功能单一、恶劣工况适应性强。 在对焊缝成型要求不严格、生产环境较差、采用CO2气体保护节约成本的情况下可以选择 此焊机，此焊机适合焊接厚度6mm-20mm的碳钢材料。
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(9)焊接方式：恒压、低飞溅两种模式 (10) F2键选中指示灯 (11)作业号n0指示灯：按作业号调取预先存储的作业参数。 (12)焊接速度指示灯：指示灯亮时，右显示屏显示预置焊接速度(cm/min)。 (13)焊接电压指示灯：指示灯亮时，右显示屏显示预置或实际焊接电压。 (14)弧长修正指示灯：指示灯亮时，右显示屏显示修正弧长值。 - 弧长变短 0 标准弧长 + 弧长变长 (15)机内温度指示灯：焊机机内过热时，指示灯亮。 (16)电弧力/电弧挺度：改变短路过渡时的电弧挺度。 - 电弧硬而稳定 0 中等电弧 + 电弧柔和，飞溅小 (17)送丝速度指示灯：指示灯亮时，左显示屏显示送丝速度，单位M/min。 (18)焊接电流指示灯：指示灯亮时，左显示屏显示预置或实际焊接电流。 (19)母材厚度指示灯：指示灯亮时，左显示屏显示预置母材厚度。 (20)焊角指示灯：指示灯亮时，左显示屏显示焊角尺寸“a”。 (21) F1键选中指示灯 (22)调用作业模式工作指示灯 (23)隐含参数菜单指示灯：进入隐含参数菜单调节时指示灯亮。
(1)青岛中集8轴联动焊接机器人工作站 (2)汽车配件焊接机器人工作站 (3)玉米收割机割台双工位焊接机器人工作站 (4)斗杆焊接机器人工作站 (5)管管、管法兰相贯线焊接机器人工作站
6. 焊接缺陷 7.机器人维护保养
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1.机器人焊接系统简介
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(1)焊接电源的选择
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(7) 熔滴过渡方式： a、短路过渡：小电流、低电压焊接时，熔滴长大后受到空间限制而与母材 短路，在表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。这种过渡方式通常产生 一体积小、凝固速度快的熔池，因此适合于薄板、全位置焊接。
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2 4
1
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1
2
3
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b、滴状过渡：电弧长度较长，熔滴可自由长大，直到下落力大于表面张力 时，脱离焊丝落入熔池。
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内径Φ1.2送丝管， 适合Φ0.8/Φ0.6焊丝
内径Φ1.5送丝管 适合Φ1.0焊丝
内径Φ1.7送丝管 适合Φ1.2焊丝
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2.机器人焊接基础知识
(1) 影响焊接的主要因素： a、材料因素：母材和焊材的成分应一致，另外，各类不同性质的金属焊接应参 考不同的焊接工艺条件。 b、工艺因素：焊接方法、坡口形式及加工质量、焊接电流、焊接电压、焊接速 度、预热后热措施、层间温度控制、装配质量、甚至电源种类和极性等，对改善焊 缝质量都有很大的作用。 c、结构因素：设计时应考虑焊接接头处于刚度较小状态，避免出现截面突变、 余高过大、交叉焊缝等容易引起应力集中的结点。 d、条件因素：工作温度高低、工作介质种类、载荷性质等，都属于工艺焊接性 应考虑的范围。 e、保护气体：焊接中用于保护金属熔滴及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮 ）的侵入。
干伸长
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(10) 左焊法（推焊）、右焊法（拉焊）：
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(11) 直流正、反接，阴极雾化： 直流正接：焊丝接负极，母材接正极； 直流反接：焊丝接正极，母材接负极； 交流（半波正接、半波反接） 阴极雾化作用（焊铝）： 焊丝接正时，母材是阴极，从阴极表面发射出电子，电子容易从由氧化物 的表面发射出来并形成阴极斑点，阴极斑点受到质量较大的正离子的撞击，使 该区域氧化膜破坏掉，电弧连续破坏母材表面上电弧覆盖区域的氧化膜，实现 对氧化膜的清理作用。