《小口径厚壁管道机器人全位置焊接工艺研究终板.docxVIP

小口径厚壁管道机器人全位置自动焊接工艺研究曲承卫1，任江2，陈善本1（1．上海交通大学 材料科学与工程学院，上海200240；2．五冶集团上海有限公司，上海201900）摘 要：半自动与自动焊接在焊接生产中应用愈来愈广泛，针对小口径厚壁管道，研究CO2气体保护焊自动焊接工艺，具有重要的工程实践和应用价值。本文以DN500以下口径厚壁管道为研究对象，开展了该类型工件的机器人CO2全位置自动焊工艺探索：采用了组合式坡口，钨极氩弧焊打底，CO2气体保护焊填充盖面；通过对焊缝轨迹示教，焊接工艺参数预置及焊接顺序优化，成功实现小口径厚壁管的自动焊，焊缝质量达到Ⅰ级焊缝标准，接头拉伸性能达到母材的98%。关键词：小口径；厚壁管道；机器人；全位置；CO2气体保护焊The Research of All-position Robot Automatic Arc Welding for Minor-caliber Thick PipeQu Cheng-wei1, Ren Jiang2, Shanben Chen1(1.School of Material Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong Univ., Shanghai 2002402. MCC5 Group Corporation Limited, Shanghai 201900)Abstract: Automatic welding process was applied in the practical engineering widely. The procedure of CO2 gas shielded arc welding was studied for minor-caliber thick pipe. It is important for practical engineering. In this paper, all-position procedure of the robotic gas shielded arc welding was researched for the minor-caliber thick pipes. It includes that the design of the compound grooves, the procedure of gas tungsten arc welding for backing weld and cosmetic welding with CO2 gas shielded arc welding. The minor-caliber thick pipe was carried out successfully through the teaching of the seam, welding parameter preset and the optimization of the welding sequence. The result shows that the weld quality meet grade Ⅰ class. At the same time, the average value of the tensile strength could reach 98 percent of the base metal.Key words: minor-caliber, thick pipe, robot, all-position, CO2 gas shielded arc welding熔化极气体保护焊,作为一种重要焊接工艺方法由于其较高的生产效率为工程界所重视。工业管道焊接施工中尤其是现场制作安装常涉及到全位置焊接，传统的焊条电弧焊对焊工操作技能要求非常高[1-2]。目前采用的手工焊接工艺主要立向上焊接，对焊工的起弧、运条、收弧以及搭接接头位置等极为苛刻，焊接质量受主观人为因素影响很大，同时也加大了施工成本和周期[3]。现有的管道机器人焊接过程不能完全实现智能化，焊接质量难以控制[4-5]。尤其针对厚壁管道多层多道焊接工艺，存在搭接接头数量多、焊道排列复杂等问题，导致焊接接头处易产生未焊透、未熔合、裂纹等焊接缺陷。基于上述问题，本文拟采用焊接机器人，探索小口径厚壁管全位置自动焊接工艺与实践。以方便在中大口径管道施工中推广应用。试验用材料及性能试验选用了规格为Ф273×40 mm的20号钢厚壁管道为研究对象，其化学成分及力学性能如表1所示。作者简介：曲承卫 (1971-)，男，硕士生，研究方向：焊接自动化，E-mail: mailto:quchengwei@sjtu.edu.cnquchengwei@sjtu.edu.cn陈善本（联系人）