CN118789076A - 一种板材的自动tig焊接方法 - Google Patents
一种板材的自动tig焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118789076A CN118789076A CN202411078149.1A CN202411078149A CN118789076A CN 118789076 A CN118789076 A CN 118789076A CN 202411078149 A CN202411078149 A CN 202411078149A CN 118789076 A CN118789076 A CN 118789076A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- welding
- groove
- time
- automatic tig
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 236
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 82
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- FAYUQEZUGGXARF-UHFFFAOYSA-N lanthanum tungsten Chemical compound [La].[W] FAYUQEZUGGXARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
本发明公开了一种板材的自动TIG焊接方法,包括如下步骤:(1)坡口形成;(2)起弧预热:将电极置于距离坡口底部的5mm~10mm的高度处,并使电极从距离坡口起始端5mm~30mm处开始向坡口尾端运动,在电极距离坡口尾端4mm~8mm时向上第一次抬起并继续向向坡口尾端运动,在达到坡口尾端停止第一次抬起;(3)焊接:电极第二次抬起,同时逐渐左右摆动封口;电极摆动回正后向坡口起始端运动;(4)收弧封口:焊接非最后一层时,电极在距离起始端3mm~7mm处时逐渐息弧;焊接最后一层时,电极快到达起始端端面时慢慢抬起,到达端面后左右摆动后回正,并逐渐息弧。本发明不仅能克服自动焊在对接焊缝首尾端无法成型的问题,且能有效保证焊接加工质量,提升生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及板材的焊接技术,具体而言,涉及一种板材的自动TIG焊接方法。
背景技术
目前,以铝合金为例,铝合金板材对接焊缝的TIG焊接(氩弧焊),根据自动化程度,可以分为三种方式:一是手工焊接,二是半自动焊接,三是自动焊接。但在目前已有的生产工艺中,不论是以上哪种方法,焊接质量都极难达到《铝及铝合金熔焊技术要求》中的Ⅰ级焊缝要求,一次交检合格率较为低下,一般小于50%,并且就算经过1~2次补焊也未必合格。
(1)手工TIG焊
单层焊缝一般只需要1套焊接参数即可完成焊接,焊接质量由操作者的经验和手法来保证。优点是操作灵活、焊缝质量良好、变形及应力小;缺点是过于依赖操作者的焊接手法和经验,焊缝的热影响区较大,生产效率较低、一致性较差,且焊接产生的弧光、高温、粉尘、金属气体、辐射等对操作者的身体有一定危害。
(2)半自动TIG焊
目前只有部分焊接操作实现了自动化,而其余工作仍然需要人工来完成,其优缺点处于手工焊接和自动焊接之间。
(3)自动TIG焊
单层焊缝一般需要3套焊接参数,即起弧、焊接和收弧。优点是生产效率高、焊接质量及一致性较好,能降低操作者劳动强度;缺点是设备成本较高,焊接过程中的灵活性较差。最重要的是,对于对接焊缝的首尾端若直接自动焊接,会出现熔池焊液外流、焊缝塌陷烧穿等缺陷,若热输入稍小,则母材熔化困难,会出现未熔合或未焊透等缺陷。因此,焊缝的首尾端若只通过自动焊接来完成焊缝成型几乎是无法实现的,国内外目前也没有通过自动焊直接成型对接焊缝的先例。
目前国内外常采用的方法是增加起弧板和收弧板或预留工艺尾,以此引出对接焊缝首尾端的焊接缺陷,待整条焊缝焊接完成后,再以机械加工或者电加工等方式去除起收弧板或工艺尾。该方法仅仅可以在一定程度上缓解自动焊在对接焊缝首尾端无法成型的问题,但是后续的去除加工可能会给零件带来损伤或应力;同时,整个生产工序较为繁琐,大大削弱了自动焊接的加工效率,远离了自动化生产的初衷。
因此,现急需要发明一种板材的自动TIG焊接方法,来克服自动焊在对接焊缝首尾端无法成型的问题,既能保证焊接加工质量,同时也要提升生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种板材的自动TIG焊接方法,不仅能克服自动焊在对接焊缝首尾端无法成型的问题,且能有效保证焊接加工质量,提升生产效率。
为实现本发明目的,采用的技术方案为:一种板材的自动TIG焊接方法,单面焊层总共为一层,具体包括如下步骤:
S1、坡口形成:将两个待焊接的板材对接,使两个板材的对接处形成坡口;
S2、起弧预热:将电极置于距离坡口底部的5mm~10mm的高度处,并使电极从距离坡口起始端5mm~30mm处开始向坡口尾端运动,在电极距离坡口尾端4mm~8mm时向上第一次抬起,并在坡口尾端停止第一次抬起;
S3、焊接:电极第二次抬起的同时起焊,并逐渐左右摆动封口;再进行过渡和焊接,电极摆动回正后向坡口起始端运动;
S4、收弧封口:在电极到达距离坡口起始端3mm~7mm处时调节焊接角度,停留一定时间后向坡口起始端端面继续运动并第三次抬起,在电极到达坡口起始端端面时左右摆动后回正,并逐渐息弧。
进一步的,当单面焊层不小于两层时,在焊接非最后一层时,电极在到达距离坡口起始端3mm~7mm处时调节焊接角度,停留一定时间后第三次抬起并逐渐息弧;在焊接最后一层时,电极在到达距离坡口起始端3mm~7mm处时调节焊接角度,停留一定时间后向坡口起始端端面继续运动并第三次抬起,在电极到达坡口起始端端面时左右摆动后回正,并逐渐息弧。
进一步的,第一次抬起的高度为2mm~5mm。
进一步的,在起弧预热阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为65°~85°。
进一步的,在起弧预热阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为72.5°。
进一步的,在焊接阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为95°~105°。
进一步的,在焊接阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为97.5°。
进一步的,在焊接阶段,电极在摆动到位后停留0s~1s;在收弧封口阶段,电极摆动到位后停留0.5s~1.5s。
进一步的,在焊接阶段,电极在摆动到位后停留0.5s;在收弧封口阶段,电极摆动到位后停留1s。
进一步的,在收弧封口阶段,焊接角度调节后,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为100°。
进一步的,在收弧封口阶段,电极在调节焊接角度后停留0.5s~1.5s。
进一步的,步骤S2~S4中的环境温度为15℃~30℃,湿度为≤70%,氩气纯度≥99.99%。
进一步的,步骤S3之前的送气时间和步骤S4之后的继续送气时间均不少于5s。
进一步的,两个待焊接板材的对接处形成的坡口为Y型、V型、U型、X型中的其中一种。
进一步的,以铝合金板材为例,在起弧预热之前,零件的预热温度为60℃~150℃,预热时间为30min~60min,并在焊接时在两个板材下方共同垫设衬垫。
本发明的有益效果是:
通过采用本发明提供的板材的自动TIG焊接方法,可以在不增加起收弧板或预留工艺尾的情况下,直接完成自动TIG焊,提升焊接稳定性和工件一致性的同时,焊缝质量可以达到《铝及铝合金熔焊技术要求》中的Ⅰ级焊缝要求,一次交检合格率可以达到99%以上,相比手工焊、增加起收弧板自动焊和留工艺尾自动焊,生产效率提升300%以上。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本发明的原理,其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解,并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是实施例2中铝合金板材的结构示意图;
图2是实施例2中两个铝合金板材对接后的结构示意图;
图3是实施例2中焊接机器人焊接过程中的脉冲波形图;
图4是实施例2中在焊接前建立三维直角坐标系的示意图;
图5是实施例2中三维直角坐标系的放大图;
图6是实施例2中双面双层焊接的示意图;
图7-图17为实施例2中正面/背面第一层焊缝焊接时电极的运动轨迹图;
图18-图30为实施例2中正面/背面第二层焊缝焊接时电极的运动轨迹图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
实施例1
本实施例提供的一种板材的自动TIG焊接方法,单面焊接且单面总焊层为一层时,即单面单层焊时,具体步骤如下:
S1、坡口形成:在待焊接的板件上加工焊接坡口,并对待焊接的板件、焊丝等进行机械或化学清洗干净并烘干,通过两个夹钳分别对两个待焊接的板材进行夹持固定,并使两个待焊接的板材对接,使对接的两个待焊接板材上表面之间形成一个V型坡口或Y型坡口或U型坡口。两个待焊接的板材在对接过程中,若能保证两个待焊接板材的稳固,则两个对接的待焊接板材不需要进行定位点焊;若不能保证两个带焊接板材的稳固,则两个对接的待焊接板材需要进行定位点焊。
S11、建立三维直角坐标系:两个待焊接板材在对接后,在该V型坡口的一端建立三维直角坐标系,该三维直角坐标系以坡口底部的一端作为原点O(0,0,0)(原点为坡口的坡底一端),其中,X轴方向与V型坡口的长度方向一致,Y轴方向与V型坡口的宽度方向一致,Z轴方向与V型坡口的深度方向一致,即X轴原点以坡口一端的端面为基础,Y轴原点以坡口中间切面为基础,Z轴原点以坡口最低点为基础。
S2、起弧预热:在三维直角坐标系建立完成后,小电流引燃电弧,将机械臂带动电极在距离三维直角坐标系Z轴原点的5mm~15mm处,以及距离三维直角坐标系X轴原点的5mm~30mm处开始向坡口尾端运动,即电极的起弧坐标为(5~30,0,5~15);电极在距离坡口尾端4mm~8mm时由机械臂带动电极向上第一次抬起,机械臂带动电极向上第一次抬起的同时继续向坡口尾端运动,待电极运动至与坡口尾端端面平齐位置处停止第一次抬起,此时,电极的Z轴坐标大于电极初始状态下的Z轴坐标。
S3、焊接:
起焊封口:机械臂带动电极进行第二次抬起,并在电极第二次抬起的过程中,机械臂带动电极先向坡口的左侧摆动(Y+方向)再向坡口的右侧摆动(Y-方向),或机械臂带动电极先向坡口的右侧摆动(Y-方向)再向坡口的左侧摆动(Y+方向),待机械臂带动电极向坡口两侧摆动完成后,机械臂带动电极逐渐回到坡口的中心轴线上,即机械臂带动电极逐渐回到Y轴坐标为0处,且电极回到第一次抬起的高度位置;具体的,机械臂带动电极在向坡口左右摆动的过程中,电极在首向摆动时进行第二次抬高,电极回向摆动时保持高度不变;
过渡和焊接:在机械臂带动电极在逐渐回到坡口中心轴线后,机械臂带动电极逐渐向坡口的起始端运动,即机械臂带动电极逐渐向X轴坐标原点运动。
S4、收弧封口:当机械臂带动电极到达距离向X轴坐标原点3mm~7mm处时,机械臂带动电极旋转,调节电极轴线方向与电极前进方向之间的夹角,接着,机械臂带动电极逐渐坡口起始端运动,电极向坡口起始端运动同时机械臂带动电极向上进行第三次抬起,待电极与坡口起始端端面平齐时,即电极的X轴坐标为0时,机械臂带动电极先向坡口的左侧摆动(Y+方向)再向坡口的右侧摆动(Y-方向),或机械臂带动电极在该高度的基础上先向坡口的右侧摆动(Y-方向)再向坡口的左侧摆动(Y+方向),机械臂带动电极在向坡口左右摆动的过程中,电极的X轴坐标和Z坐标不发生变化,仅电极的Y轴坐标发生变化;在电极回正后逐渐息弧。
在本实施例中,在电极距离坡口尾端4mm~8mm时向上第一次抬起的高度2mm~5mm。
在本实施例中,在起弧预热阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为65°~85°,即电极轴线方向坐标X+方向之间的夹角为65°~85°;优选的,在起弧预热阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为72.5°;在焊接阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为95°~105°,即电极轴线方向坐标X+方向之间的夹角为95°~105°;优选的,在焊接阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为97.5°。
在本实施例中,在焊接阶段,机械臂带动电极摆动到位后停留0s~1s;在收弧封口阶段,机械臂带动电极摆动到位后停留0.5s~1.5s;优选的,在焊接阶段,机械臂带动电极摆动到位后停留0.5s;在收弧封口阶段,机械臂带动电极摆动到位后停留1s。
在本实施例中,在收弧封口阶段,机械臂带动电极到达距离坡口起始端3mm~7mm处时,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为100°,同时,机械臂带动电极调整角度后,电极在停留0.5s~1.5s,并在停留后再进行抬起息弧。需要说明的是,本实施例中无论是第一次还是第二次对电极轴线方向与电极前进方向的夹角进行调整,电极尖端位置保持不变,即,电极轴线方向与电极前进方向的夹角在进行调整时,以电极尖端为圆心进行调整。
在本实施例中,步骤S2~S4中,环境温度为15℃~30℃,环境湿度≤70%,氩气纯度≥99.99%。
在本实施例中,步骤S3之前的送气时间和步骤S4之后的继续送气时间均不少于5s。
在本实施例中,在两个夹钳分别对两个待焊接的板材进行夹持固定后,还需板件及焊接所需的零件进行预热,以铝合金板材为例,预热温度为60℃~150℃,预热时间为20min~40min;同时,在两个板件焊接时或两个板件焊接之前,在两个板件的下方共同垫设衬垫。当焊接的板材发生变化时,板材的预热温度和预热时间可根据实际需求进行调整,例如:预热温度选择120℃等。
在本实施例中,电极为钨极。
本实施例提供的TIG焊接方法可适用于坡口为Y型、V型、U型的焊接,但也并不仅适用于Y型、V型、U型的坡口,例如,J型等,即,该TIG焊接方法对坡口的形状并无限制。
实施例2
本实施例提供的一种板材的自动TIG焊接方法,单面焊接且单面总焊层为两层时,即单面双层焊时,坡口中的第一层焊层的焊接方式与实施例1中公开的焊接方式存在不同,其不同之处在于:
坡口中的第一层焊层在进行步骤S4的收弧封口时,当机械臂带动电极到达距离向X轴坐标原点3mm~7mm处时,机械臂带动电极旋转,调节电极轴线方向与电极前进方向之间的夹角,之后电极停留0.5s~1.5s保持不动,最后,机械臂带动电极直接向上进行第三次抬起,并在第三次抬起过程中逐渐息弧。
坡口中的第二层焊层的焊接方式与实施例1中的焊接方式相同。
实施例3
本实施例提供的一种板材的自动TIG焊接方法,单面焊接且单面总焊层为n层时(n≥3),即单面n层焊时,坡口中的第一层焊层至第n-1层焊层的焊接方式与实施例2中公开的第一层焊接方式相同,第n层焊层的焊接方式均与实施例1中公开的焊接方式相同。
但由于坡口的底部至坡口的开口,坡口的宽度逐渐增大,因此,电极在焊接第二层、第三层...第n层时,电极在沿坡口长度方向运动的过程中,随着焊层数量的增加,机械臂带动电极行走的速度可逐渐减小,从而保证焊料能充满坡口的整个宽度;当然,也可调整电极在沿坡口长度方向运动的过程中的路径,例如,电极的路径呈锯齿形、月牙形、圆圈形等。
实施例4
本实施例提供的一种板材的自动TIG焊接方法,当两个板件在对接后形成的坡口为正反两个,且正面坡口的坡口形状与背面坡口形状相同,即双面焊接时,例如,坡口呈X型,此时,正面坡口的焊接方法和背面坡口的焊接方法相同。具体的,当正面坡口内的焊层为1层时,正面坡口内的焊层焊接方式与实施例1中相同;当背面坡口内的焊层为1层时,背面坡口内的焊层焊接方式与实施例1中相同;当正面坡口内的焊层为2层时,正面坡口内的焊层焊接方式与实施例2中相同;当背面坡口内的焊层为2层时,背面坡口内的焊层焊接方式与实施例2中相同;当正面坡口内的焊层为n层,且n≥3时,正面坡口内的焊层焊接方式与实施例3中相同;当背面坡口内的焊层为n层,且n≥3时,背面坡口内的焊层焊接方式与实施例3中相同。
但需要说明的是,当两个板件在对接后形成的坡口为正反两个时,正面的焊层与背面的焊层交替焊接,即,正面第一层→背面第一层→正面第二层→背面第二层→背面第三层...
另外,当两个板件在对接后形成的坡口为正反两个时,正面坡口在进行第一层焊层焊接时,仍需在坡口背面设置不锈钢衬垫,但在对背面坡口焊接时以及后续焊层焊接时则不需要再设置不锈钢衬垫。
在本实施例中,虽指出了坡口呈X型,但满足两个板件在对接后形成的坡口为正反两个的条件下,正反两个坡口的形状以及正反两个坡口的深度并不限定,即,本实施例并不仅仅适用于X型坡口。
实施例5
本实施例5中主要针对铝合金板材进行自动TIG焊接,铝合金板材的型号为2A14,铝合金板材的状态为T6,铝合金板材的规格为δ8×100×210,此时,铝合金板材长边具有两个倒角,当两个铝合金板材对接后,两个铝合金板材的对接处共同形成“X”型坡口,该坡口的角度为45°,坡口的钝边厚度为0.5mm。具体的,铝合金板材的结构如图1所示,两个铝合金板材对接后的结构如图2所示。
在本实施例5中,采用的焊机设备为Fronius品牌的Magic Wave 5000Job G/F型号,采用的焊接机器人为FANUC品牌的M-20iD25,焊丝的型号为BJ380A,电极为镧钨WL20,焊接过程中的脉冲波形图如图3所示,且图3中的各符号的含义如下:
I1:峰值电流,单位A;
IG:基值电流,单位A;
t1:交流周期,单位s;
ACF:交流频率,单位Hz;ACF=1/t1;
t2:峰值时间,单位s;
t3:基值时间,单位s;
dcY占空比:单位%,dcY=t2/(t2+t3);
FP脉冲频率:单位Hz,FP=1/(t2+t3);
BAL平衡值:范围值在-5~+5之间;当BAL平衡值越接近-5,表示熔化效果越好,清扫能力越差;当BAL平衡值越接近+5,表示清扫能力越好,熔化效果越差。
两个铝合金板材在焊接时,焊接环境控制为25℃左右,湿度约为50%,氩气纯度≥99.99%。焊前对铝合金板材对及焊丝进行机械或化学清洗干净并烘干,铝合金板材可通过夹钳固定后对接,并在焊缝背面增加不锈钢衬垫,对接后的铝合金板材预热参数为120℃、30min。若夹钳能将铝合金板材固定牢固,则对接的铝合金板材可不进行定位点焊,反之则需对对接的铝合金板材进行定位点焊;在定位点焊的过程,中层间温度控制为120℃以下,焊前提前5s送气,焊后继续送气10s,焊后铝合金板材的后热参数为120℃、4h~6h,最后随炉冷却。
为了描述焊接运动轨迹,即电极尖端的运行状态,如图4所示,建立三维直角坐标系,焊接时,正面焊缝和背面焊缝交替进行,但无论是正面焊缝焊接还是背面焊缝焊接,均参照该三维直角坐标系进行描述。三维直角坐标系确定原点O(0,0,0)及各方向轴的正方向,三维直角坐标系放大后如图5所示,在本实施例5中,整个焊接过程电极始终在XZ平面内,并规定电极与X+方向的夹角为焊接角度。
在本实施例5中,从三维直角坐标系中的X+方向往X-方向看,双面双层焊接的示意图如图6所示,焊接顺序为先焊接正面焊缝的第1层(正面打底),再焊接背面焊缝的第1层(背面打底),接着再焊接正面焊缝的第2层(正面盖面),最后焊接背面焊缝的第2层(背面盖面)。在这4层中,每层均由7套焊接参数构成,7套焊接参数及运行轨迹,均对应7个功能,分别是起弧预热、起焊封口、攀升过渡、主焊接一、主焊接二、衰减过渡、收弧封口。在本实施例5中,通用的焊接参数见表1所示。
表1为通用的参数
在本实施例5中,正面焊缝第1层和背面焊缝第1层在焊接时,电极在正面焊缝和背面焊缝上的运行轨迹如图7至图17所示,且电极运行轨迹的坐标如表2所示。
表2为正面焊缝第1层和背面焊缝第1层在焊接时电极的运行轨迹
其中,正面焊缝第1层在焊接时,正面焊缝第1层的焊接主要参数如下表3所示,表3中序号1至序号7的参数分别对应表2中序号1至序号7的轨迹。
表3为正面焊缝第1层的焊接主要参数
背面焊缝第1层在焊接时,背面焊缝第1层的焊接主要参数如下表4所示,表4中序号1至序号7的参数分别对应表2中序号1至序号7的轨迹。
表4为背面焊缝第1层的焊接主要参数
在本实施例5中,正面焊缝第2层和背面焊缝第2层在焊接时,电极在正面焊缝第1层上和背面焊缝第1层上的运行轨迹如图18至图30所示,且电极运行轨迹的坐标如表5所示。
表5为正面焊缝第2层和背面焊缝第2层焊接时电极的运行轨迹
正面焊缝第2层在焊接时,正面焊缝第2层的焊接主要参数如下表6所示,表6中序号1至序号7的参数分别对应表5中序号1至序号7的轨迹。
表6为正面焊缝第2层的焊接主要参数
背面焊缝第2层在焊接时,背面焊缝第2层的焊接主要参数如下表7所示,表7中序号1至序号7的参数分别对应表5中序号1至序号7的轨迹。
表7为背面焊缝第2层的焊接主要参数
通过使用本发明提供的板材的自动TIG焊接方法,成功实现了铝合金板材的自动TIG焊接,经外观检验、荧光渗透测试、X射线探伤、金相分析以及抗拉强度试验,焊接质量均达到了《铝及铝合金熔焊技术要求》中的Ⅰ级焊缝要求;该方法焊接的一次交检合格率达到99%以上,相比手工焊、增加起收弧板自动焊和留工艺尾自动焊,生产效率提升300%以上。
另外,根据实际生产作业中板厚的不同,可以利用该方法提供的思路,通过适当增加或减少正面焊缝的焊接层数、背面焊缝的焊接层数,来实现铝合金板材的自动TIG焊接。
下面,用接头的方式来形容两个板材的对接方式,本发明中两个板材的对接方式形成的为对接接头,而本发明中虽然以对接接头为例进行了阐述说明,但本发明中公开的焊接方式仍然适用于角接接头、搭接接头、T型接头等。另外,本发明中的焊接方法也并非仅限于两个铝合金板材之间的焊接,也适用于两个钢板之间或两个铁板之间或钢板与铁板之间的焊接,即,本发明中的焊接方法对板材的材质无具体限定,相互焊接的两个板材材质可相同也可不同。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明,而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。
Claims (15)
1.一种板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,单面焊层总共为一层,具体包括如下步骤:
S1、坡口形成:将两个待焊接的板材对接,使两个板材的对接处形成坡口;
S2、起弧预热:将电极置于距离坡口底部的5mm~10mm的高度处,并使电极从距离坡口起始端5mm~30mm处开始向坡口尾端运动,在电极距离坡口尾端4mm~8mm时向上第一次抬起,并在坡口尾端端面停止第一次抬起;
S3、焊接:电极第二次抬起的同时逐渐左右摆动封口;电极摆动回正后向坡口起始端运动;
S4、收弧封口:在电极到达距离坡口起始端3mm~7mm处时调节焊接角度,停留一定时间后向坡口起始端端面继续运动并第三次抬起,在电极到达坡口起始端端面时左右摆动后回正,并逐渐息弧。
2.根据权利要求1所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,当单面焊层不小于两层时,在焊接非最后一层时,电极在到达距离坡口起始端3mm~7mm处时调节焊接角度,停留一定时间后第三次抬起并逐渐息弧;在焊接最后一层时,电极在到达距离坡口起始端3mm~7mm处时调节焊接角度,停留一定时间后向坡口起始端端面继续运动并第三次抬起,在电极到达坡口起始端端面时左右摆动后回正,并逐渐息弧。
3.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,第一次抬起的高度为2mm~5mm。
4.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在起弧预热阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为65°~85°。
5.根据权利要求4所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在起弧预热阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为72.5°。
6.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在焊接阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为95°~105°。
7.根据权利要求6所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在焊接阶段,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为97.5°。
8.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在焊接阶段,电极摆动到位后停留0s~1s;在收弧封口阶段,电极在第二次摆动到位后停留0.5s~1.5s。
9.根据权利要求8所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在焊接阶段,电极摆动到位后停留0.5s;在收弧封口阶段,电极在第二次摆动到位后停留1s。
10.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在收弧封口阶段,焊接角度调节后,电极轴线方向与电极前进方向的夹角为100°。
11.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在收弧封口阶段,电极在调节焊接角度后停留0.5s~1.5s。
12.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,步骤S2~S4中的环境温度为15℃~30℃,湿度≤70%,氩气纯度≥99.99%。
13.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,步骤S3之前的送气时间和步骤S4之后的继续送气时间均不少于5s。
14.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,两个待焊接板材的对接处形成的坡口为Y型、V型、U型、X型中的其中一种。
15.根据权利要求1或2所述的板材的自动TIG焊接方法,其特征在于,在起弧预热之前,零件的预热温度为60℃~150℃,预热时间为30min~60min,并在焊接时在两个板材下方共同垫设衬垫。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202411078149.1A CN118789076A (zh) | 2024-08-07 | 2024-08-07 | 一种板材的自动tig焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202411078149.1A CN118789076A (zh) | 2024-08-07 | 2024-08-07 | 一种板材的自动tig焊接方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN118789076A true CN118789076A (zh) | 2024-10-18 |
Family
ID=93026391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202411078149.1A Pending CN118789076A (zh) | 2024-08-07 | 2024-08-07 | 一种板材的自动tig焊接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN118789076A (zh) |
-
2024
- 2024-08-07 CN CN202411078149.1A patent/CN118789076A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110640274B (zh) | 一种mag仰对接单面焊双面成型焊接方法 | |
CN107999962B (zh) | 一种双cmt/双丝cmt辅助的激光焊接方法 | |
CN113523615B (zh) | 一种中厚板双光束激光焊接方法 | |
CN110587138A (zh) | 一种适用于高强铝合金平焊的激光-电弧复合焊接方法 | |
CN102896398A (zh) | 基于cmt的铝合金电弧点焊方法及焊接系统 | |
CN109048059A (zh) | 一种薄板激光扫描填丝焊接方法 | |
CN110369829A (zh) | 一种气电立焊装置及焊接方法 | |
CN109641306B (zh) | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 | |
CN110860796B (zh) | 一种铝合金小电流电弧在线清理辅助激光填丝焊接方法 | |
WO2023130732A1 (zh) | 一种焊接料片、输送系统、焊接装置及方法 | |
CN109483025B (zh) | 一种船体横向大接缝埋弧自动焊的焊接方法 | |
CN106271140A (zh) | 一种等离子‑mag复合焊接方法 | |
CN114769882A (zh) | 一种焊接设备和钢板焊接方法 | |
CN118789076A (zh) | 一种板材的自动tig焊接方法 | |
CN111014938B (zh) | 一种车顶或底架搅拌摩擦焊焊接实施工艺 | |
CN112222580A (zh) | 一种热轧u肋双面焊接方法 | |
CN109128506A (zh) | 一种不加保护气的铝合金激光自熔焊接工艺 | |
KR101091425B1 (ko) | 필렛 이음부의 편면 하이브리드 용접 방법 | |
CN115070213A (zh) | 激光-电弧复合焊接方法 | |
CN1333102A (zh) | 一种异型铝合金型材对接钨极氦弧焊接方法 | |
CN114211090A (zh) | 利用机器人双弧协同焊接实现闭环焊缝无接头的连接方法 | |
CN114367724A (zh) | 一种管道全位置多层多道焊的免打磨焊接方法 | |
CN111604597A (zh) | 一种k型接头双电弧预热激光摆动焊接方法 | |
CN115194278B (zh) | 密封钎焊方法及钎焊系统 | |
CN118180553A (zh) | 焊接方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |