[发明专利]一种不锈钢与铜材异种材料的机器人自动化焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢与铜材异种材料的机器人焊接方法，用于汽轮发电机结构件连接中需同时具备导电与结构支撑的部件，属于汽轮发电机技术领域。

背景技术

不锈钢与铜材焊接时，由于铜材与不锈钢材料熔点、导热系数、线膨胀系数和力学性能方面存在较大差异，焊接接头难以熔合，且对焊材及操作手法有特定要求。在人员技能稍有偏差的情况下，便容易导致焊接裂纹的产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不锈钢与铜材焊接的自动化解决方案。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种不锈钢与铜材异种材料的机器人自动化焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、感应加热铜接头，预热至350℃以上；

步骤2、装夹铜接头与不锈钢板至固定夹具中固定；

步骤3、启动焊接机器人，其中：焊接机器人与焊接电源采用全数字接口连接，焊接电源用于控制焊接机器人的焊接参数；焊接机器人行走速度则由程序数据控制；焊接机器人上的焊枪轨迹则通过对焊接机器人进行示校确定；

步骤4、沿示校位置起弧并按程序设定位置完成整条焊缝焊接，焊丝直径Φ1.2mm，送丝速度7.5m/min，焊接速度13.5m/min，焊接电流根据送丝速度、焊接曲线及微调参数自动匹配；

步骤5、焊接完成后，焊接机器人回归零位。

本发明的优点是将不锈钢与铜材的焊接通过机器人熔化极气体保护焊方式实现，焊接过程全自动化，工艺重复性高及施焊效率高，焊接质量稳定。多种焊接材料的选择也给焊接方案的选择提供了极大裕度。

附图说明

图1为不锈钢与铜材焊接部件示意图；

图2为机器人焊接系统示意图；

图3为本发明中固定夹具的主视图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例并配合附图作详细说明如下。

本实施例针对尺寸为115mm×73mm×66mm的TU2铜接头2及尺寸为77mm×33mm×5mm的0Cr18Ni9不锈钢板1，其焊接方法为：

如图1所示，为焊接不锈钢板1与铜接头2的三面角焊缝，首先将铜接头1中频感应预热至450℃。

结合图2及图3，然后将预热后的铜接头2装入固定夹具6，并将不锈钢板1垫入，旋紧压块7防止焊接过程因铜与不锈钢热膨胀系数不同引起的工件相对位置变化。

人工开启焊接机器人3电机电源，焊接机器人3在确认作业区安全信号正常后，开始启动各关节电机。按示校轨迹六轴联动至焊接机器人3上的焊枪行至起弧点起弧，按既定轨迹继续焊枪行走，在轨迹中段不熄弧状态下进行焊枪姿态变换，继续完成后续焊缝焊接，焊丝直径Φ1.2mm，送丝速度7.5m/min，焊接速度13.5m/min，焊接电流根据送丝速度、焊接曲线及微调参数自动匹配。焊接完成后，机器人回归零位。焊接过程中焊枪行走速度由机器人3的程序数据控制，焊接参数由焊接电源4控制，机器人电源启动或关闭由控制柜5控制。

人工关闭机器人电机电源，将焊后接头从固定夹具中取出。