机器人焊接工艺培训 PPT

焊道
溶滴 熔池
焊丝 电弧
母材
焊丝的熔化及熔滴过渡
焊丝熔化热源
电弧热 电阻热
焊丝熔化特性
熔化速度 Vm 与电流 I 之间的关系
影响熔化特性的因素
焊丝成分 焊丝直径 干伸长度 极性 熔滴过渡的形态 （颗粒>射流） 保护气体介质 （MAG>CO2 ）
熔滴过渡的几种形式：
适合于碳钢及低合金钢焊丝的喷射过渡及脉 冲过渡。
焊接工艺评定：
验证焊接工艺的正确性 ，合理性。 为焊接工程施工提供真实.可靠的焊接工艺，并对焊接
施工工艺进行确定与指导。
焊接工艺评定方法：
抗裂性试验 工艺评定任务委托技术书（材质，工艺，数量，周期） 模拟试件焊接 试件物理.化学性能试验 工艺评定报告（PQR） 焊接工艺规范 （WPS） 焊接工艺作业指导书
屈服强度 抗拉强度 延伸率 冲击韧性
σ σ s（MPa） b（MPa） δ（%）
焊接方法
Akv（J）
(常温）（-29℃）
CO2 460 560 32 110 70
MAG 520 600 31 160 90
二元混合气体：
70%Ar+30%CO2 （C-30）
适合于短路过渡下的全位置焊接。
短路过渡
焊丝与熔池的短路频率20~100次/S
短路缩颈“小桥”爆断有飞溅。 渣壁过渡（颗粒过渡）
（药芯焊丝、焊条电弧焊、埋弧焊）
滴状过渡（下垂滴状过渡、排斥滴状过渡） 喷射过渡
脉冲射滴过渡 射流过渡 亚射流过渡（铝及铝合金MIG焊）
熔滴上的作用力
等
离
Fσ
Fcj
子气 流流
三元混合气体：
Ar + 5—10%CO2 + 1—3%O2
此类三元混合气体集中了Ar、CO2、O2三种 气体各自的优点，电弧更加稳定，焊缝熔深、 熔宽适中，成形美观。焊接各种厚度的碳钢、 低合金钢、不锈钢，不论哪种过渡形式都具有 多方面的适应性，称为“万能”混合气体。
Ar + 10—20%CO2 + 5%O2
其它重要焊接工艺内容：
母材组织与性能 焊前工件予热 控制层间温度 控制焊接线能量 [ Q = Ⅰ× U / V( J/CM ) ] 后热处理 --- 消氢处理 焊后热处理 ( 改善组织、 消除应力 )
其它工艺要素 :
母材规格 （ 板厚 S 、管 Φ×S ） 坡口形式 （ I V Y X U K 等）
Fc Fcz
Fg
一、表面张力（Fσ） 二、重力（Fσ） 三、电磁收缩力（Fcz）
电流线ห้องสมุดไป่ตู้
四、等离子流力 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
熔滴过渡:CO2/MAG焊接、脉冲MIG/MAG焊接
CO2/ＭＡＧ焊接（短路过渡）
脉冲ＭＩＧ/ＭＡＧ焊接
焊丝头与母材发生短路并向前过渡
弧电焊弧机器焊人接焊工接工艺艺及参数
与焊缝质量的关系
工—程—一案切为例了用户满意
—与大家一起探讨
松下焊接（中国）技术应用中心 2008. 1.
电弧焊接的主要内容
弧焊电源（焊机） 弧焊机器人（执行机构） 建立稳定的电弧特性 焊丝熔化及稳定的熔滴过渡 母材的熔化及熔池的建立 形成焊缝及焊接接头 焊缝及热影响区的组织与性能的变化 符合各项技术标准的焊接结构
・电弧 ： 在两极间产生强烈而持久的气体放电现象。
・母材 ： 被焊接金属。
・熔滴 ： 焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴。
・熔池 ： 熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。
・保护气体 ：
焊接中用于保护金属熔滴
以及熔池免受外界有害气体
保护气体
（氢、氧、氮）侵入的气体。
导电嘴
保护气体
母材熔化与焊缝成形
焊缝熔池的特点：
体积小、 温差大 、 冷速快、 温度高、过热状态（钢熔池平均温度1770 ± 100°C） 在运动下结晶、凝固及一次结晶过程极不平衡 （熔池中的
气泡、杂质在运动中上浮）。
焊缝成分除了焊接材料和熔化的结构材料的成分之 外，还与焊接方法和 焊接规范而确定的熔合比有关
接头类别：板状、管状、管板状、
接头形式：对接、角接、 T字接、搭接、
焊接位置：平焊、立焊、横焊、仰焊、
垂直固定 水平固定 等
焊接检验
外观检查 无损探伤
□ Χ射线探伤 （RT） □ 超声探伤 （UT） □ 渗透探伤 （PT） □ 磁粉探伤 （MT）
焊接缺欠分类：
成型缺欠：咬边、焊瘤、余高、未焊透， 错边、焊脚尺寸不足、变形
熔池的形状（椭圆、半个鸭蛋型）
熔深 熔宽 熔池长度 余高
焊接接头的三个组成部分
焊缝区
柱状组织 晶粒粗大 组织偏析
熔合区
与母材联生结晶
热影响区（非淬火钢）
1、 过热区（粗晶区） 2、 正火区（细晶区、也称“完全重结晶区”） 3、 部分相变区（不完全重结晶区） 4、 再结晶区
MG-51T实心焊丝的适用范围
熔滴喷射过渡的必要条件
纯氩或富氩混合气体保护焊（MIG或MAG）
（CO2焊接无法实现喷射过渡，不宜用二氧化碳保护气体的脉冲焊来 焊接钢材，因为这种保护气体在脉冲阶段的电弧力不利于熔滴分离。）
焊接电流超过喷射过渡的临界电流 （如ø1.2实心焊丝MAG焊时电流I >320A）
低于临界电流时采用脉冲熔化极电源，呈现“脉冲射滴过 渡”形式
80%Ar+20%CO2 （C-20）
最常用的典型混合气体。
Ar + 5—10%CO2
随着CO2含量的降低，焊缝表面的润湿性降低，适合于低合金 钢焊丝的喷射过渡及脉冲过渡；适合于平焊及平角焊。
Ar + 2—5%O2
氩气中加入微量的氧可提高电弧的稳定性，明显降低熔滴和熔 池的表面张力，减少咬边缺陷。适合于喷射过渡及脉冲过渡；适 合于平焊及平角焊。
熔滴从焊丝头滴落并向前过渡（射滴过渡）
脉冲频率和熔滴过渡频率有三种电弧状态
最佳状态： 一脉一滴（脉冲频率和熔滴过渡频率一致）
可用状态： 一脉多滴（脉冲频率低于熔滴过渡频率）
不可用状态： 多脉一滴（脉冲频率高于熔滴过渡频率） 此时飞溅大，脉冲电弧不稳定。
注：熔滴过渡频率与焊丝成分、混合气体比例、 电流大小等因素有关