一种全自动氩弧焊板材熔接工艺的制作方法

本发明涉及一种焊接工艺，尤其是涉及一种全自动氩弧焊板材熔接工艺。

背景技术：

配电柜焊接中，氩弧焊逐渐推广。氩气从喷嘴中喷出，在焊接区形成惰性气体保护层，隔绝了空气的侵入，从而对电弧及熔池进行保护。

然而现有的部分氩弧焊中，氩气迅速飞散，外部空气迅速接触熔池处高温焊接区，氩气无法有效保护焊接表面，焊接区氧化较为严重，影响产品质量。为保证产品质量，焊接后采用化学方式去除氧化层，增加生产成本。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全自动氩弧焊板材熔接工艺，解决氩弧焊中氧化严重、焊接质量差的问题。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：

一种全自动氩弧焊板材熔接工艺，焊接中，焊枪沿焊道进给，且焊枪电极朝向进给方向、焊枪后靠倾斜，倾斜角为50～89度；焊枪进给速度为2～8mm/s，焊枪沿倾斜角向焊接区喷射保护气体。

优选地，所述倾斜角为60～70度。

优选地，焊枪沿焊道进给中相对焊道左右往复摆动，摆动频率为0.25～4hz；焊接电流为脉冲电流，电流为60～210a，脉冲频率为20～150hz。

优选地，摆动频率为0.4～2hz，脉冲电流为70～150a，脉冲频率为30～100hz。

优选地，板材的焊边叠合，焊枪的摆动幅度为板材焊边厚度的0.8～1.2倍。

优选地，焊接前，板材裁剪。

优选地，焊接前，需要相连的两个板材先以边对齐叠合并选叠合缝的两处点焊固定连接，然后夹住两个板材的焊边使其紧贴并相隔50～80mm点焊；多个板材初步点焊相连组装，产品成型。

优选地，所述焊枪连接有多轴机器人；焊枪启动时，机器人通过焊枪电极放电识别工件位置；焊接启动中，焊枪在焊道起始点开始喷射保护气体，焊枪高频引弧。

优选地，一个焊道的焊接结束中，先衰减电流，熔池收缩后灭弧；熔池冷却至400～500℃后关闭保护气体，焊枪远离焊道。

优选地，成型产品固定在变位机上，变位机转动、成型产品改变要焊接的面，焊枪电极识别新的焊道。

本发明采用的一种全自动氩弧焊板材熔接工艺，具有以下有益效果：焊枪的倾斜方向设计及焊枪沿倾斜角向焊接区喷射保护气体，焊枪电极前端即将要焊接的区域空间开放、空气被迅速驱散，焊枪电极后端形成的熔池区气流量大并堆积高密度保护气体，保护气体将熔池区保护严密、防止熔池氧化；此外，熔池区的高流速能快速降低熔池温度，根据熔池降温速度及焊枪气流量选定焊枪进给速度，提高焊接质量。

附图说明

图1是本发明的焊接状态主视图；

图2是本发明的焊接状俯视图；

图3是本发明应用到的配电柜的结构示意图；

图4是图3中a部分的局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。

在下列具体实施方式中，针对高压配电柜进行焊接。

焊接前，板材3裁剪。所述裁剪选用激光剪切，激光切口平整，即有焊接坡口平整、清洁度高，保证焊接质量。通过激光剪切获得坡口形状、板材3结构及尺寸。所述裁剪工序还包括焊边折弯，根据配电柜上每个板材3的设置工艺确定板材3是否需要将焊边折弯，折弯机中板材3将模具折弯成型。

如图3和图4所示，焊接前，需要相连的两个板材3先以边对齐叠合并选叠合缝的两处点焊固定连接，两板材3的叠合缝隙点焊两处将两板材3初步连接；然后夹住两个板材3的焊边使其紧贴并相隔50～80mm点焊，将两板材3的叠合缝隙缩小；多个板材3初步点焊相连组装，产品成型。多个板材3叠合，相邻两个板材3的叠合缝隙处初步点焊，保证产品初步成型。多个板材组装并点焊连接处，使该多个板材组装成配电柜形状，配电柜初步成型。

更好的，成型产品固定在变位机上。

更好的，焊接前，根据板材3厚度及焊接材料选定焊枪喷嘴尺寸，选定保护气体流量及流速，选定焊枪电极1a相对焊枪1端部伸出长度，选定焊丝直径。具体的，所述保护气体为氩气。

焊枪1连接有多轴机器人；焊枪1启动时，机器人通过焊枪电极1a放电识别工件位置；所述焊枪电极1a为钨针。机器人移动钨针至工件，通过钨针放电识别确定工件位置，确保工件存在，保护气体喷射及引弧得到启动。焊接启动中，焊枪1在焊道2起始点开始喷射保护气体，焊枪1高频引弧。

更好的，焊接中，磁嘴与工件保持一定距离。

成型产品放置在变位机上，焊枪电极1a识别要焊接的焊道2并引弧，针对一个焊道2的焊接中，焊枪1持续进给。如图1所示，其技术要点是：焊接中，焊枪1沿焊道2进给，进给方向如图1的w方向；且焊枪电极1a朝向进给方向、焊枪1后靠倾斜，倾斜角为50～89度，倾斜角如图1的α角；焊枪1进给速度为2～8mm/s，焊枪1沿倾斜角向焊接区喷射保护气体。焊枪电极1a前端即将焊接的区域更为开放，该区域的空气及表面杂质被保护气体气流驱散干净；同时焊枪电极1a后端形成的熔池堆积大量密集的保护气体，熔池较好地隔绝空气而避免熔池氧化，熔池处形成高气流而快速降低熔池的温度。根据熔池降温速度及焊接质量选定焊枪1进给速度。

更好的，所述倾斜角为55～80度，焊枪1进给速度为3-7mm/s。55～80度的倾斜角中，焊枪电极1a前端杂气驱散迅速且焊枪电极1a后端保护气体堆积较好，选定3-7mm/s的焊枪1进给速度，保证焊接质量及速度。

更好的，所述倾斜角为60～70度；焊枪1进给速度为5-7mm/s。

焊枪1连接机器人，保证焊接姿态。

如图2所示，更好的，焊枪1沿焊道2进给中相对焊道2左右往复摆动，摆动频率为0.25～4hz；焊接电流为脉冲电流，电流为60～210a，脉冲频率为20～150hz。焊枪1左右往复摆动的摆幅与材料厚度相同。焊枪1左右往复摆动，熔池宽度变窄，熔池面积减小而温度相对降低；同时，选用脉冲电流焊接，焊道2得到密集的均匀高温间隔，瞬态高温足以长生高温熔池，又能减少过多的热产生，焊道2高温区域小；同时结合焊枪1的倾斜姿势和保护气体喷射，高效的保护熔池、避免熔池氧化。

更好的，焊枪1沿焊道2进给并左右摆动的路径呈锯齿形，焊接点数分布均匀。

更好的，所述脉冲电流为方波电流。脉冲电流频率比普通脉冲焊接高，焊接处能够产生瞬态高温，板材3叠合处得到熔池、实现焊接，并避免产生过多的热。

更好的，摆动频率为0.4～2hz，脉冲电流为70～150a，脉冲频率为30～100hz。左右摆动适中，脉冲电流适中，保证熔池能够获取适中的瞬态高温、实现焊接、同时高温区域宽度适中。

更好的，摆动频率为0.5～0.8hz，脉冲电流为90～110a。

如图2和图4所示，更好的，板材3的焊边叠合，焊枪1的摆动幅度为板材3焊边厚度的0.8～1.2倍。根据板材3厚度及板材3材料等选定焊枪1的摆动幅度，延长焊接路径，使焊道2熔池的宽度变诈，即高温区域面积较小，焊接质量高。

通过多轴机器人实现焊枪1沿焊道2进给及相对焊道2左右往复摆动。更好的，所述多轴机器人为六轴机器人，机器人行走精度更好、路径优化，焊接质量良好。

更好的，一个焊道2的焊接结束中，先衰减电流，熔池收缩后灭弧，保证焊痕质量及强度；熔池冷却至400～500℃后关闭保护气体，焊枪1远离焊道2，有效保护焊接处、避免焊接处氧化。

成型产品固定在变位机上，一个焊道2焊接结束后，变位机转动、成型产品改变要焊接的面，焊枪电极1a识别新的焊道2。成型产品上要焊接的面循序完成，直至成型产品上，各个焊道2完成焊接；成品的强度及气密性满足要求，保证配电柜焊接质量良好，气密性及抗压强度满足要求。

以上所述，并非是对本发明的限制，本发明也并不局限于上述实施方式，只要在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，从而达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。