专利名称：用于进行具有随后的mag焊接的混合焊接的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用一种用于实施混合焊接过程的由机械手控制的焊接单元来不
可松开地连接由热可熔的金属材料制成的构件的方法。 本发明也涉及一种用于实施上述方法的装置。
背景技术：
前面说明的种类的方法和装置主要在工业上用于厚板接合中，如特别是在造船中 得以应用。 己经表明，纯激光混合焊接、即对于比如15毫米的厚板所进行的激光焊接和金 属保护气焊接(MSG)的组合会导致产生一种所谓的常由热裂纹问题引起的"中肋缺陷 (Mittelrippendefelkt)"。特别是在比如15毫米或者更高的大板厚时，由于出现的热裂纹 问题，焊缝必须补焊。附加的补焊大多数是埋弧焊接法。 混合焊缝的补焊尤其是在埋弧焊接法中的补焊是有缺点的，即存在中肋缺陷转移 至混合焊缝根部区域中的危险。这意味着，已经通过埋弧焊接法修补过的焊缝的根部同样 也必须进行补焊。这就需要再有进-步的工作步骤，即必须翻转已焊接的工件，并且现在在 它的另一面再次焊接焊缝。 此外，用于补焊的埋弧焊接法还具有缺点，即在厚板中的热量引入及由此带来的 厚板翘曲不可忽视。 此外，通过埋弧焊接法所形成的焊缝超高会非常显著，这特别在造船中的外皮区 域从视觉上看是不利的。
发明内容
本发明的任务是,在厚板混合焊接时避免形成裂纹的危险，即避免中肋缺陷的产 生。 该任务在方法方面通过专利权利要求1的特征得以解决。按照本发明的方法的改 进方案由从属权利要求2至5获得。 在装置方面，本发明的任务通过权利要求6至8的特征得以解决。
在根据本发明的用于不可松开地连接由热可熔的金属材料制成的构件的方法中， 使用用于实施混合焊接过程的由机械手控制的焊接单元。根据本发明，跟随混合焊接过程 之后以预先给定的间隔实施金属活性气体高功率焊接过程(MAG-HL)。 —旦之前的混合焊接过程的焊缝开始冷却，就已经进行接下来的根据本发明的附
加的脆G-HL过程，通过脆G-HL过程来消除裂纹。 混合焊接过程可以是不同焊接过程的每种组合。 特别具有优势的是，为了实施混合焊接过程，与激光焊接过程相组合地来进行金 属保护气焊接过程(MSG)。这种激光混合焊接过程主要具有经济方面的优势，因为可以实现 一种与节省附加的焊缝接合准备工作相关的单层焊接(Einlagenschwei P en)，由此特别是对于较大的板厚可实现单边焊接工艺，特别是对于如在造船中经常出现的、不能接近焊接 接头的反面的构件上。 用于实施MAG-HL焊接过程的烧嘴最好是安装于一个结构单元上，该结构单元由 用于实施混合焊接过程的由机械手控制的焊接单元携带和共同引导。混合焊接过程和之后 的MAG-HL焊接过程因此以相同的焊接速度沿着焊缝实施，由此，按照本发明的方法也能被 称为"串联焊接法(Tandem-Schwei P verfahren)"。 参与实施混合焊接过程的MSG烧嘴在焊接单元上如此定向地布置，使得该烧嘴在 焊接方向上拖动式地倾斜。 参与实施金属活性气体高功率焊接过程(MAG-HL)的烧嘴在焊接单元上剌入式地 引导。先行的作为被拖动的烧嘴的MSG烧嘴及后面的作为剌入式被引导的脆G-HL烧嘴的 这种定向在高速焊接时可以优化焊接结果。 采用按照本发明的方法，对于约为13至22毫米的板厚，在由机械手控制的焊接单 元的--次唯-的移动中进行-种无缺陷的双层的焊接，该焊接单元附加带有引导第二烧嘴 的结构单元。已经表明，对于18至20毫米厚度之间的板厚，各根据焊接速度，焊接单元和 结构单元之间的大约150毫米至400毫米的距离是有利的。对于例如18毫米厚的板，通过 前置的激光混合方法，将接缝的下面8毫米填满，而后置的MAG-HL过程用1. 6毫米直径的 填充焊丝将焊缝的剩余部分填满。为了在提到的相对高的速度的情况下熔化焊丝并达到足 够的填充度，使用相应的高功率焊接器。 在装置方面用一种由机械手控制的焊接单元来实施用于连接由热可熔的金属材 料制成的构件的方法，这种方法采用混合焊接过程，即与激光焊接过程相组合进行金属保 护气焊接过程(MSG)。这个焊接单元与用以实施在混合焊接过程之后进行的金属活性气体 高功率焊接过程(MAG-HL)的结构单元进行耦合。如果焊接单元沿着互相要连接的厚板之 间的将要焊接的焊缝导弓h则与之相耦合的结构单元以MAG-HL烧嘴同样以预先给定的距 离跟随所述焊接单元。 由机械手控制的焊接单元可设有支架，在该支架上可以容易地安装带有MAG-HL 焊接烧嘴的结构单元。反过来所述结构单元当然也可以具有安装于焊接单元上的支架。
支架有利地如此构成,使得保持在该支架上的烧嘴可以在其距离和相对于焊接方 向的定向方面进行调节。
本发明的实施例在附图中示出，从这个实施例中可得到其它发明的特征。
该附图示出了用于实施焊接过程的装置的示意侧视图。
具体实施例方式
用于不可松开地连接由热可熔的金属材料制成的构件、这里为用于造船的厚板1 的装置具有由机械手控制的焊接单元2。如果在按照箭头VS的焊接方向上引导由机械手控 制的焊接单元，则该焊接单元在这过程中使布置于焊接单元上的烧嘴3运动，用该烧嘴进 行金属保护气焊接过程(MSG)。同时，同样位于焊接单元上的激光束引导部件4一起运动， 这样焊接单元2最后在沿着厚板1以预先给定的速度在箭头VS的方向上运动时实施混合焊接过程。用此处通过六角头5示意表示的螺纹连接将支架6安装于焊接单元2上。支架支 承了结构单元7，在该结构单元....匕保持有用于实施金属活性气体高功率焊接过程(MAG-HL) 的烧嘴8。 MSG烧嘴3关于焊接方向VS进行拖动式(sch 1印pend)定向。MAG-:HL烧嘴8同样 关于焊接方向VS进行剌入式(stechend)定向。
权利要求
用一种用于实施混合焊接过程的由机械手控制的焊接单元来不可松开地连接由热可熔的金属材料制成的构件的方法，其特征在于，在混合焊接过程后以预先给定的间隔实施金属活性气体高功率焊接过程(MAG-HL)。
2. 根据权利要求l的方法，其特征在于，实施MAG-HL焊接过程的结构单元(7)由用于 实施混合焊接过程的由机械手控制的焊接单元(2)共同引导。
3. 根据权利要求1和2之一的方法，其特征在于，由焊接单元(2)拖动式地定向地引导 参与实施混合焊接过程的MSG烧嘴(3)。
4. 根据权利要求1至3之一的方法，其特征在于，参与实施金属活性气体高功率焊接过 程(MAG-:HL)的MAG-HL烧嘴(8)通过由焊接单元(2)拖动的结构单元(7)刺入式地引导。
5. 根据前述权利要求之-一的方法，其特征在于,焊接过程以大约每分钟O. 6至1. 5米的 焊接速度进行。
6. 用于连接由热可熔的金属材料制成的构件的装置，带有用于实施混合焊接过程的由 机械手控制的焊接单元，其特征在于，用于实施混合焊接过程之后的金属活性气体高功率 焊接过程(MAG-HL)的结构单元(7)与焊接单元(2)耦合。
7. 根据权利要求6的装置，其特征在于，焊接单元(2)和结构单元(7)之间的距离大约 等于150至400毫米。
8. 根据权利要求6和7之一的装置，其特征在于,所述焊接单元(2)具有支架(6)，所 述结构单元(7)安装于该支架上。
全文摘要
在一种由用于实施混合焊接过程的由机械手控制的焊接单元来不可松开地连接由热可熔的金属材料制成的构件的方法中，在混合焊接过程之后以预先给定的间隔实施一种金属活性气体高功率焊接过程(MAG-HL)。在这过程中，实施MAG-HL焊接过程的结构单元(8)由用于实施混合焊接过程的由机械手控制的焊接单元(2)共同引导，其中参与实施混合焊接过程的MSG烧嘴(3)由焊接单元拖动式地定向地引导。
文档编号B23K9/173GK101711192SQ200880015870
公开日2010年5月19日 申请日期2008年5月6日 优先权日2007年5月15日
发明者W·尼珀 申请人:迈耶·沃弗特有限责任公司