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研究讨论优化S355钢焊接工艺为农业机械服务

2020-05-16 181 上传者：管理员

摘要：针对农业机械用S355钢总成的焊接，本文应用了一个ABB焊接机器人来实现焊接，在整体的制造设计过程中主要应用了焊接设备和焊接机器人。与此同时，笔者详细分析了该优化工业方案，旨在为农业机械用S355钢总成的整体制造质量的提高提供参考。

关键词：
S355钢
优化方案
农业机械
焊接工艺
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1、研究背景及S355钢简要介绍

本文主要介绍了用于农业机械施工的钢构件S355的焊接工艺优化方案。焊接装置主要由ABB焊接机器人和主要焊接设备组成，焊接站有3个旋转轴，它围绕Z轴进行移动，允许两个焊接柱进入焊点。工作站还允许在x和y轴上旋转。所使用的焊接机器人具有触觉扫描功能，不需通过预定坐标完成。355钢是正火钢，EN10025-3:2004标准中的细晶粒钢。其屈服强度和抗拉强度和我国的Q345低合金钢对应，NL是要求在-50℃的低温环境中做冲击吸收功试验（因考虑到农业机械的冬季室外作业），另一方面S355也是欧标低合金高强度板[1]。

2、ABB机器人简要介绍

本文应用的ABB机器人能满足我们在机械焊接方面的要求。据统计，目前ABB在世界范围内所成功安装的机器人已经远超了30万台。ABB机器人主要包括电源模块DSQC626A、ABB机械手电源DSQC539、工业ABB机器人电源DSQC604、驱动模块3HAB8101-7/07B以及其他计算和系统硬件等。

3、研究初期情况

在研究初期过程中，在主机械板上一个尺寸不佳的通道被激光切断。作为被考虑的集成的两个部分通过嵌入合并。用于切割的参数不合适，导致安装顶部部件的底板间隙较大。一个空的半圆和一个线性空间从侧面看。从其中一个计算区增加的电线为12.5mm2，在另一个计算区的接头面积为18mm2，这意味着在1000mm长的电线处，V5=12500mm3的体积和V6=18000mm3的体积。因此熔化的填充材料已比初始编程确定的量更大进入两个零件之间。在焊接后的零件表示其中部分熔池已进入零件之间的间隙，断裂的可能性更大[2]。焊接操作员将能够降低有缺陷的软线部分的焊接速度，以使软线的相关参数在整个长度上保持恒定。

4、农业机械用S355钢焊接的工艺方案及处理方法

焊接工位1在x位置π/2[rad]之后的旋转-等待装配并进行机器人编程的位置。至此，完成了机器人的编程；进行校准操作并设置机器人的0点。位置0焊枪的校准是通过配备的专用设备完成的,并且带有激光传感器。

首先，将剪线钳送至距气体喷嘴9mm处，并清除飞溅物。在进行焊接之前，需要将割炬带到喷涂硅树脂的装置上，这样一来的目的是以防止焊缝飞溅。先手动将喷头拉直，然后用铣刀将其飞溅物清理干净；将TCP设置为零位置是参考指针命令处的TCP，如果它不为零，则使用割炬的激光传感器执行TCP检查，并且其自身会搜索设备的零位置；输入NewModules，然后打开下一个对话框输入零件代码。沿x轴位置旋转0[rad]在此位置，将圆形焊缝以及中心和底部之间的角缝焊接起来；接下来，完成编写例行程序。编写例行程序是一种重复且可控制的焊接程序，为此操作分配了一个按钮上的号码。完成此步骤后，所属焊接参数包括焊接电流、焊接速度和摆参数[3]。

选用的ABB焊接机器人读取程序并将其发送到生产环境。启动了机器人读取下一个动作。可以对以下命令类型进行编程：在空间中从一个点移动到另一点，机器人选择轨迹。为了制作断续的接缝，必须进行机器人处于待命位置，通过割炬的清洁和硅化使其倍增。在机器人上编程的焊接参数标记为相应数据。对此步骤，选择焊接速度，此时的速度是在角接vs=8mm/s的情况下，并与在焊源上选择的数据相关联。送丝速度为7.5mm/s。在有效焊接的阶段，线性焊接的起点圆形焊缝，线性焊的终点和圆形焊缝末端[4]。如果接缝出现间隙后接缝不连续，则在割炬的提升空间中进行移动，再在接缝的下一个起点在空间中移动，然后下降到下一个接缝的起点。

5、结论

目前，由于机器人的可编程学习，用机器人制造焊接接头越来越普遍。但应考虑到在热影响区内发生的结构变化，而不仅仅是由于接头不当而出现的缺陷。另外，由于文章篇幅限制并没有将相应示图进行展示，较为遗憾。

参考文献：

[1]孙进发,刘明伟,刘海龙,等.反变形量对S355钢T型接头变形与残余应力影响的数值分析[J].电焊机,2018,48(12):74-79.

[2]许鸿吉,金光,宋冰昕,等.S355钢焊接接头的组织与力学性能[J].理化检验(物理分册),2008(11):600-603.

[3]刘洪顺.S355K2W(N)耐候钢焊接工艺[J].焊接技术,2017,46(10):44-46.

[4]张沛强.S355钢TIG焊有限元仿真分析[J].铸造技术,2014,35(5):1057-1059.

李宁.农业机械用S355钢的焊接工艺优化方案探究[J].南方农机,2020,51(09):71.