船艙格子間機器人焊接工藝研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)的基礎工程之一便是焊接,在船舶建造中,焊接的工作量占到船舶建造總量的40％左右,焊接的成本占去了船舶建造總成本的50%左右。船舶制造的焊接技術是船舶工業(yè)的主要工藝技術之一,船舶的焊接質量是作為造船質量好壞的重要標準之一,焊接的生產效率成為了影響船舶制造產量與成本的主要因素之一。因此,船舶焊接技術的進步對推動造船生產的發(fā)展的意義十分重大。
　　目前國內船廠船舶格子間結構焊接通常采用普通的CO2手工焊,因此生產效率低、生產環(huán)境

2、差、勞動強度高,且人為因素影響大導致焊接質量不穩(wěn)定。針對上述問題,本文在調研國內外相關企業(yè)生產現(xiàn)狀的基礎上,提出采用機器人進行船舶格子間結構焊接,根據(jù)船舶格子間的結構特點及焊接要求,設計了機器人焊接系統(tǒng),合理選擇了系統(tǒng)所需的機器人、焊接電源、送絲系統(tǒng)等設備,選擇了和試驗母材相匹配的焊接材料,重點研究了船舶格子間的機器人立焊工藝,并對其進行優(yōu)化。
　　研究結果表明:焊接間隙以及機器人焊接工藝如送絲速度、電壓補償、焊接速度、擺動軌跡及

3、擺動參數(shù)、焊絲干伸長、焊槍姿態(tài)和焊接方式等對機器人立角焊焊縫成形均有重要影響,本文利用正交試驗法,通過大量對比性焊接試驗研究優(yōu)化工藝參數(shù),建立了不同焊件間隙下的機器人立角焊接工藝數(shù)據(jù)庫。
　　焊接間隙對機器人對接立焊的焊縫成形亦有重要影響。研究結果表明:對接接頭45°坡口下,裝配間隙為0.5-3.5mm,通過打底加填充加蓋面的多層焊接可以獲得良好的焊縫成形。為保證焊接質量,在不同的間隙下應采用相匹配的焊接工藝參數(shù)。通過大量試驗,建

4、立了不同焊件間隙下的機器人對接立焊工藝數(shù)據(jù)庫。
　　采用優(yōu)化的工藝對12mmAH32鋼板進行機器人對接立焊,按照中國船級社的要求,參照有關規(guī)范和標準對機器人MAG自動焊焊接的立焊對接試樣進行了取樣,并對接頭進行了力學性能試驗和微觀金相分析,試驗結果表明焊接接頭各項力學性能指標符合船級社的規(guī)范要求。
　　研究結果表明,在保證焊接質量的前提下,利用機器人進行立焊的實際速度最高可達0.28m/min,工作效率最高可達一般手工立焊的