弧焊机器人焊接工艺参数与焊缝质量的关系.ppt

电弧焊接的主要内容 弧焊电源（焊机） 弧焊机器人（执行机构） 建立稳定的电弧特性 焊丝熔化及稳定的熔滴过渡 母材的熔化及熔池的建立 形成焊缝及焊接接头 焊缝及热影响区的组织与性能的变化 符合各项技术标准的焊接结构 焊丝的熔化及熔滴过渡 焊丝熔化热源 电弧热 电阻热 焊丝熔化特性 熔化速度 Vm 与电流 I 之间的关系 影响熔化特性的因素 焊丝成分 焊丝直径 干伸长度 极性 熔滴过渡的形态 （颗粒射流） 保护气体介质 （MAGCO2 ） 熔滴过渡的几种形式： 短路过渡 焊丝与熔池的短路频率20~100次/S 短路缩颈“小桥”爆断有飞溅。 渣壁过渡（颗粒过渡） （药芯焊丝、焊条电弧焊、埋弧焊） 滴状过渡（下垂滴状过渡、排斥滴状过渡） 喷射过渡 脉冲射滴过渡 射流过渡 亚射流过渡（铝及铝合金MIG焊） 脉冲频率和熔滴过渡频率有三种电弧状态 最佳状态： 一脉一滴（脉冲频率和熔滴过渡频率一致） 可用状态： 一脉多滴（脉冲频率低于熔滴过渡频率） 不可用状态： 多脉一滴（脉冲频率高于熔滴过渡频率） 此时飞溅大，脉冲电弧不稳定。 注：熔滴过渡频率与焊丝成分、混合气体比例、 电流大小等因素有关 熔滴喷射过渡的必要条件 纯氩或富氩混合气体保护焊（MIG或MAG） （CO2焊接无法实现喷射过渡，不宜用二氧化碳保护气体的脉冲焊来焊接钢材，因为这种保护气体在脉冲阶段的电弧力不利于熔滴分离。） 焊接电流超过喷射过渡的临界电流 （如?1.2实心焊丝MAG焊时电流I 320A） 低于临界电流时采用脉冲熔化极电源，呈现“脉冲射滴过渡”形式 母材熔化与焊缝成形 焊缝熔池的特点： 体积小、 温差大 、 冷速快、 温度高、过热状态（钢熔池平均温度1770 ± 100°C） 在运动下结晶、凝固及一次结晶过程极不平衡 （熔池中的气泡、杂质在运动中上浮）。 焊缝成分除了焊接材料和熔化的结构材料的成分之外，还与焊接方法和 焊接规范而确定的熔合比有关 熔池的形状（椭圆、半个鸭蛋型） 熔深 熔宽 熔池长度 余高 焊接接头的三个组成部分 焊缝区 柱状组织 晶粒粗大 组织偏析 熔合区 与母材联生结晶 热影响区（非淬火钢） 1、 过热区（粗晶区） 2、 正火区（细晶区、也称“完全重结晶区”） 3、 部分相变区（不完全重结晶区） 4、 再结晶区 MG-51T实心焊丝的适用范围 屈服强度 抗拉强度 延伸率 冲击韧性 σs（MPa）σb（MPa） δ（%） Akv（J） 焊接方法 (常温）（-29℃） CO2 460 560 32 110 70 MAG 520 600 31 160 90 二元混合气体： 70%Ar+30%CO2 （C-30） 适合于短路过渡下的全位置焊接。 80%Ar+20%CO2 （C-20） 最常用的典型混合气体。 Ar + 5—10%CO2 随着CO2含量的降低，焊缝表面的润湿性降低，适合于低合金钢焊丝的喷射过渡及脉冲过渡；适合于平焊及平角焊。 Ar + 2—5%O2 氩气中加入微量的氧可提高电弧的稳定性，明显降低熔滴和熔池的表面张力，减少咬边缺陷。适合于喷射过渡及脉冲过渡；适合于平焊及平角焊。 三元混合气体： Ar + 5—10%CO2 + 1—3%O2 此类三元混合气体集中了Ar、CO2、O2三种气体各自的优点，电弧更加稳定，焊缝熔深、熔宽适中，成形美观。焊接各种厚度的碳钢、低合金钢、不锈钢，不论哪种过渡形式都具有多方面的适应性，称为“万能”混合气体。 Ar + 10—20%CO2 + 5%O2