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基于视觉的CO_2焊接机器人焊接工艺参数与熔池形态关系研究中形态关系及其他工艺参数的选择

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-09-15 1:36:24 * 浏览: 0

焊接机器人二氧化碳气体流量也是影响熔池形态焊缝成型的因素之一,其中二氧化碳气体的主要作用是防止氧化,保护焊缝正面和背面的质量。当二氧化碳气体的流量过于大时,焊接熔池的氧化性较强,导致焊缝的表面会出现一层颜色暗淡的氧化皮,使得焊缝的质量降低,这样还会使得气体浪费。当二氧化碳气体的流量过于小时,会使得气的体保护力度不够,导致焊缝很容易出现气孔等一些缺陷。二氧化碳气体流量对熔池最大宽,熔池深的影响相对非常小。当二氧化碳气体流量比较小的时候,随着气体流量的增加,熔池的最大宽与熔深只是略微的增大一点。当二氧化碳气体流量相对较大的时候,增加二氧化碳气体流量,熔池的最大宽与熔池的深略微的减小。为了保证良好的保护效果以及焊缝成形,在选择二氧化碳气体的流量时应当配合焊接的速度,焊丝伸出的长度以及焊接电流的大小。通常如果是细丝二氧化碳气体流量选择在8L/min-15L/min,如果是粗丝它的合适选择范围在15L/min-25L/min。而且二氧化碳保护气体的纯度不能小于99.5%0

焊丝的伸出长度也是影响焊缝成形的因素之一,它指的是焊枪的导电嘴与焊丝底部之间的距离。它直接的影响着焊接过程中电弧的稳定性。当焊丝的伸出长度过于长时,其焊丝的电阻热增大,使得焊丝的熔化速度增快,导致二氧化碳气体保护效果不佳,电弧的燃烧不稳定,出现较为严重的飞溅,而且容易焊丝成段融化和焊丝熔断。当焊丝的伸出长度过于短时,焊枪和被焊件之间的距离也是比较短的,这样容易导致飞溅物影响焊枪的喷嘴,使得二氧化碳气体的流通受到影响,保护作用降低,而导致焊缝的成型较差。焊丝的伸出长度一般取决于焊丝的直径,在选择时一般不超过15mm,而且焊丝伸出长度一般选焊丝直径的10倍左右最合适。

焊接的角度也是影响熔池形态的因素之一,焊接的角度首先会影响气体喷嘴与焊件之间的角度,喷嘴的角度不当会导致飞溅,电弧不稳等现象产生。其次他会影响熔池的观察角度,由于本实验室CCD相机位于机机器人手臂末端,因此改变焊接角度会使得拍摄角度的改变。最后焊接的角度还会影响熔池的形态以及焊缝的成形质量。文章分别以30060090。作为焊接试验,最后得出在焊接过程中焊枪与焊件之间的角度一般为900,前倾角一般为10。-15。时比较合适。在这种焊接角度下,摄像机位于熔池的正上方,能够很好的拍摄到熔池的图像。而且整个焊接过程相对稳定,焊缝的成形质量相对较好。

图4-9与4-10分别是单一焊接工艺参数与熔宽、熔深的柱状对比图,其中A表示焊接速度,B表示焊接电流,C表示焊接电压,D表示二氧化碳气体流量,E表示焊接的角度。由柱状对比图我们可以看出,焊接角度与二氧化碳气体流量对熔池的形态影响并不明显,熔宽熔深只是略微的变化。而焊接电压的大小对熔池深的影响比较大,随着焊接电流的改变熔池深的变化相对明显,而熔池宽的变化相对不明显,因此我们可以说焊接电流是影响熔池深的主要因素。从图中我们可以看出随着焊速度的改变,熔池的深与宽都有相对明显的改变,所以它是影响熔池形态变化的主要因素之一。焊接电压的改变,熔池最大宽与深都有相对明显的变化,但是熔池宽更为明显,因此我们可以说焊接电压对熔池深的影响起主要作用。 ? 4. 4本章小结 (1)分析介绍正交试验法的形式、特点、原理以及步骤等。设计分析本次试验的方案,不同焊接工艺参数下进行多组试验。 (2)通过采集到的熔池图像信息以及不同焊接工艺参数下熔池形态的变化趋势,分析研究了单一工艺参数与熔池形态的关系。 (3)分析研究了焊接电流、焊接速度、焊接电压、机器人焊接姿态、气体流量等单一焊接工艺参数分别变化时熔池的熔深、熔宽、周长、面积及后托角变化的趋势。它们变化的主要原因以及焊缝成形的质量。 (4)通过焊接电流、焊接速度、焊接电压、机器人焊接姿态等分别对熔池宽熔池深影响程度的柱状图,对比分析研究了它们分别对熔池形态的影响程度。 ?