爬行式弧焊机器人立向与横向焊接工艺的研究（二）

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2.2.3　工艺规范
　　在试验过程中，除对焊机参数的整定和正确调节外，焊枪位置、焊枪的摆动、焊接速度对焊接质量、焊缝成形都有很大的影响。因为这些量依靠手调、特别是焊枪位置、焊枪摆动，在实际操作中不便于测量，调节难度较大。
　　 a. 焊枪位置包括焊枪头与工件位置、焊丝与坡口位置（要考虑摆动幅度的影响，见图2图3）。
　　 b. 焊枪摆动由调节摆动器来实现,主要参数有摆动速度%左中右3 个位置的停留时间。
　　 c. 焊接速度u_m为焊前设定值，焊接过程中可调。
　　 d.焊前对焊机电压补尝进行整定，整定值2.6V作为焊机内设参量。常用调节量有送丝速度u_s、焊接电压U和脉冲幅值。
2.2.4 焊接各项参数
　　a. 立焊。
　　立焊打底时焊枪垂直于工件mm 左右上方,加摆后焊丝靠两边坡口1-2mm,如图2所示。第二道盖面,焊枪垂直上调5-8mm,摆动幅度适当调大。立焊时各参数如表1所示。
　　b. 横焊。
　　横焊打底时焊枪微向下扎，使焊丝在加有摆动时不至太靠下边坡口，焊枪顺焊接方向向下斜摆，大约与水平成75°—80°；盖面三道成形，均不加摆动，且每次要根据上道次焊接的效果和位置从新调整焊枪姿态（见图3）第一道盖面枪头略向下扎，二道时较平，末道枪头略向上抑。横焊时各参数如表2所示。
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3　试验结果
　　a. 在早期试验中,电流、电压值与焊速的匹配总不令人满意。采用的MIG脉冲焊，其宜于用较小的平均电流进行焊接，特点是熔池体积小，不易淌流，且在脉冲峰值电流作用下，熔滴的轴向性好，故比起普通氩弧焊更有利于焊缝成形，在全位置焊中有很好的效果。试验中早期打底焊焊速一般在8cm/min以上，相应电流值也较高，在95-105A之间，焊接过程不太稳定，背面成形有时也不理想。究其原因，在于脉冲幅值的影响，脉冲电流使熔滴呈喷射过渡，在较大脉冲电流下较小的电压易造成大飞溅、淌流，而大电压表面成形也不理想。我们在试验中不断摸索，后在稳定幅值的前提下适当减小电流、电压并且降低焊速，这样在横向和垂直位置的焊接过程中，充分发挥出了脉冲焊工艺在全位置焊上的优点，焊接过程稳定，飞溅小，两面成形都很理想。图4a、图4b、图4c、图4d 依次为立焊焊前加衬垫样板、立焊背面成形、打底和盖面成形样例。

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　　b. 手工焊盖面横焊工艺采用的是加摆停留的方法,由于人工操作的灵活性,焊接过程中摆动频率、幅度和停留时间均可实时改变，故一般宽度的盖面焊可一次成形。由于该机器人缺乏人的灵活性，我们通过模仿人工的盖面过程横焊，采用高焊速加快速摆动或不加摆动多道成形的横焊盖面方法。这样就避免了横焊盖面淌流的发生，也取得了不错的效果。图5a、图5b、图5c、图5d、图5e 依次为横焊背面成形、打底焊、盖面第一道、第二道、最后盖面成形。

　　c. 除了电流电压和焊速,另一个人为影响较大的因素是摆动器的调节,根据不同位置的焊接要采用不同的摆动方式。
4 结论
　　试验证明，通过对工艺方法的改进和调整，该套爬壁式弧焊机器人应用在立向和横向焊接上，能够获得稳定的焊接质量和很好的表面成形。当针对不同的材质和焊缝规格时，要有某些值发生变化，则其他值相应也要有所调整。

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