药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法与流程

本发明涉及一种焊接方法，具体的说，涉及了一种药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法。

背景技术：

液压支架作为煤矿综采设备中主要的支护设备，具有自身体积和重量大、服役条件恶劣、箱型焊接结构多、焊接量大等特点。液压支架结构件主要包括：顶梁、掩护梁、底座、前后连杆等部分，这些结构件一般均是中厚板箱型结构，因其是立体结构，各个面上的焊缝均不在同一平面内，为了保证焊接效果，传统的焊接方式是通过人工转动液压支架，将需要焊接的面转动至水平面上，再使用实芯焊丝进行平焊，由于液压支架的质量很大，焊接机器人焊接过程中，翻转工件比较困难；如果不转动工件，用传统的实芯焊丝进行立焊，为了防止焊缝熔池金属受重力作用下趟，需要不断减小电流，降低焊接速度，这就导致了立焊效率低下，熔敷率仅为1.5-2.0kg/h，而且焊接过程中电弧不稳，极易断弧，这不仅导致接头过多，焊接质量差，并且无法使用焊接机器人电弧跟踪，机器人焊接时焊缝容易焊偏。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种省时省力、立焊效率高、电弧稳定、立焊效果好的药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法，包括以下步骤：步骤s1、将待焊的液压支架结构件拼装成立焊缝；步骤s2、采用含有金红石成分的直径为1.2mm的药芯焊丝，调整焊接机器人的焊枪角度，使所述焊枪平分立焊缝坡口或焊角，并保证所述焊枪末端与立焊缝长度方向相垂直，进行立焊缝的机器人离线编程或在工件现场编程示教；步骤s3、针对每条所述立焊缝的起始位置和末端位置分别进行焊缝两侧两个方向的焊接机器人传感寻位；步骤s4、利用所述焊接机器人对所述立焊缝进行立向上焊接，打底焊、填充盖面焊均采用相同的焊接参数：焊接电流180-210a，焊接电压23-28v，焊接速度10-15cm/min，送丝速度6-9m/min，焊丝干伸长15-20mm，保护气体流量20-25l/min。

基于上述，它还包括在每道焊缝焊接完成后，敲打所述立焊缝表面，去除熔渣的步骤。

基于上述，步骤s1包括以下子步骤：（1）外形检查的步骤，整体检查所述立焊缝，保证控制坡口立焊缝的深度公差不大于2mm、角度公差不大于2°，角部立焊缝实际拼装间隙不大于2mm；（2）清理焊缝的步骤，将所述立焊缝两侧30-50mm范围内的铁锈、油污、浮渣等杂质清除干净，并采用角磨机打磨焊道表面至出现金属光泽；（3）点固焊接固定的步骤，对拼装好的立焊缝进行点固焊接，点固焊缝的高度小于5mm、长度为40-60mm、间隔为300-500mm，点固焊缝均布焊道。

基于上述，对所述立焊缝进行立向上焊接时，焊枪摆动形式为正弦摆动，摆动频率1.08-2.80hz，摆幅5-12mm，焊缝两侧摆动停留时间为0.3-1.3s。

基于上述，对所述立焊缝进行立向上焊接时，所述焊接机器人开启电弧跟踪功能。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过对焊接参数的长期探索，首次成功地将所述药芯焊丝运用到液压支架结构件立焊缝的焊接中，使得药芯焊丝在立向上焊接时电弧能够稳定燃烧，各处焊接效果一致性好，且由于使用了立向上焊接的方式，焊接效率被提高，熔敷率可达4.5kg/h，与使用传统实芯焊丝进行立焊相比，焊接效率提高了125%以上。采用本发明所述的焊接方法，焊接参数与焊接机器人的焊接方式达到了完美匹配，焊缝外观成型美观，焊接接头力学性能能够满足要求，尤其适合液压支架多层多道立向上自动焊接。

进一步地，对所述立焊缝进行立向上焊接时，由于电弧稳定，且摆动方式为正弦摆动，使得电弧能够轻易检测到焊缝两侧的距离变化，从而使所述焊接机器人的电弧跟踪功能能够正常使用，保证立焊过程中不会焊偏。

附图说明

图1是本发明中焊枪焊接立焊缝的枪姿立体结构图。

图2是本发明中焊枪焊接立焊缝的枪姿俯视图。

图中：1.立焊缝；2.焊枪。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1和图2所示，一种药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法，包括以下步骤：

第一步、外形检查的步骤，整体检查立焊缝1，保证控制坡口立焊缝的深度公差不大于2mm、角度公差不大于2°，角部立焊缝实际拼装间隙不大于2mm；

第二步、清理焊缝的步骤，将所述立焊缝1两侧30-50mm范围内的铁锈、油污、浮渣等杂质清除干净，并采用角磨机打磨焊道表面至出现金属光泽；

第三步、点固焊接固定的步骤，对拼装好的立焊缝1进行点固焊接，点固焊缝的高度小于5mm、长度为40-60mm、间隔为300-500mm，点固焊缝均布焊道；

第四步、采用含有金红石成分的直径为1.2mm的药芯焊丝，调整焊接机器人的焊枪2角度，使所述焊枪2平分立焊缝1坡口或焊角，并保证所述焊枪2末端与立焊缝1长度方向相垂直，进行立焊缝1的机器人离线编程或在工件现场编程示教；

第五步、针对每条所述立焊缝1的起始位置和末端位置分别进行焊缝两侧两个方向的焊接机器人传感寻位；

第六步、利用所述焊接机器人对所述立焊缝1进行立向上焊接，打底焊、填充盖面焊均采用相同的焊接参数：焊接电流180-210a，焊接电压23-28v，焊接速度10-15cm/min，送丝速度6-9m/min，焊丝干伸长15-20mm，保护气体流量20-25l/min；对所述立焊缝1进行立向上焊接时，焊枪2摆动形式为正弦摆动，摆动频率1.08-2.80hz，摆幅5-12mm，焊缝两侧摆动停留时间为0.3-1.3s，所述焊接机器人开启电弧跟踪功能，保证不焊偏；

除此之外，其还有在每道焊缝焊接完成后，敲打所述立焊缝1表面，去除熔渣的步骤。

经过试验，采用本焊接方法，对液压支架结构件立焊缝1的焊接中，使得药芯焊丝在立向上焊接时电弧能够稳定燃烧，各处焊接效果一致性好，焊接机器人的电弧追踪功能能够正常使用，不会焊偏，且由于使用了立向上焊接的方式，焊接效率被提高，熔敷率可达4.5kg/h，与使用传统实芯焊丝进行立焊相比，焊接效率提高了125%以上。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：

1.一种药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤s1、将待焊的液压支架结构件拼装成立焊缝；

步骤s2、采用含有金红石成分的直径为1.2mm的药芯焊丝，调整焊接机器人的焊枪角度，使所述焊枪平分立焊缝坡口或焊角，并保证所述焊枪末端与立焊缝长度方向相垂直，进行立焊缝的机器人离线编程或在工件现场编程示教；

步骤s3、针对每条所述立焊缝的起始位置和末端位置分别进行焊缝两侧两个方向的焊接机器人传感寻位；

步骤s4、利用所述焊接机器人对所述立焊缝进行立向上焊接，打底焊、填充盖面焊均采用相同的焊接参数：焊接电流180-210a，焊接电压23-28v，焊接速度10-15cm/min，送丝速度6-9m/min，焊丝干伸长15-20mm，保护气体流量20-25l/min。

2.根据权利要求1所述的药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法，其特征在于：它还包括在每道焊缝焊接完成后，敲打所述立焊缝表面，去除熔渣的步骤。

3.根据权利要求2所述的药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法，其特征在于，步骤s1包括以下子步骤：

（1）外形检查的步骤，整体检查所述立焊缝，保证控制坡口立焊缝的深度公差不大于2mm、角度公差不大于2°，角部立焊缝实际拼装间隙不大于2mm；

（2）清理焊缝的步骤，将所述立焊缝两侧30-50mm范围内的铁锈、油污、浮渣等杂质清除干净，并采用角磨机打磨焊道表面至出现金属光泽；

（3）点固焊接固定的步骤，对拼装好的立焊缝进行点固焊接，点固焊缝的高度小于5mm、长度为40-60mm、间隔为300-500mm，点固焊缝均布焊道。

4.根据权利要求1-3任一项所述的药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法，其特征在于：对所述立焊缝进行立向上焊接时，焊枪摆动形式为正弦摆动，摆动频率1.08-2.80hz，摆幅5-12mm，焊缝两侧摆动停留时间为0.3-1.3s。

5.根据权利要求4所述的药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法，其特征在于：对所述立焊缝进行立向上焊接时，所述焊接机器人开启电弧跟踪功能。

技术总结
本发明提供了一种药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法，包括以下步骤：步骤S1、将待焊的液压支架结构件拼装成立焊缝；步骤S2、采用含有金红石成分的直径为1.2mm的药芯焊丝，调整焊接机器人的焊枪角度，使所述焊枪平分立焊缝坡口或焊角，并保证所述焊枪末端与立焊缝长度方向相垂直，进行立焊缝的机器人离线编程或在工件现场编程示教；步骤S3、针对每条所述立焊缝的起始位置和末端位置分别进行焊缝两侧两个方向的焊接机器人传感寻位；步骤S4、利用所述焊接机器人对所述立焊缝进行立向上焊接。该药芯焊丝在液压支架结构件立向上自动焊接的方法具有省时省力、立焊效率高、电弧稳定、立焊效果好的优点。

技术研发人员：付祖冈;朱红波;李福永;郭玉坤;兰志宇;赵旭;张存伟;韩振仙;贾铎;段青辰
受保护的技术使用者：郑州煤矿机械集团股份有限公司
技术研发日：2020.08.26
技术公布日：2020.12.11