焊接技术的根本革新还是体现在了焊接工艺上，国外发达造船国家对焊接工 艺给予了高度的重视[16]。传统的工艺主要还是手工电弧焊、二氧化碳气体保护 焊、埋弧焊和单面焊等，当然，现在有一些高新的焊接技术也被应用到了船舶焊 接当中，比如机器人焊接、激光与电弧复合焊接与搅拌摩擦焊等[17]。

目前，国内外造船厂应用最多的依然是传统的焊接方法，其使用的焊接设备 比较统一，有硅整流式多头焊条弧焊机、弧焊变压器、晶闸管式二氧化碳气体保 护焊机、晶闸管式埋弧焊机、焊条电弧焊机等[18]。除了一些大船厂，已经开始 利用更先进的焊接方法进行生产，使用到了例如激光焊机、搅拌摩擦焊机和焊接 机器人[19]。

1。4 焊接机器人存在的问题及挑战

焊接机器人在经过了多年发展后已经取得了很大成就，但是在其应用时依然 存在许多的问题需要我们去继续研究与改善，其中最主要的有如下三个方面。

(1) 焊接机器人位置偏移后重新示教的问题:这个工作现在需要占用大量生 产时间，如果能利用先进的计算机动态仿真技术进行离线示教和仿真，将是焊接

机器人应用的一次性改善。

(2) 焊接机器人校轴过程占用过多时间的问题:机器人在轴的校正过程中会 耗费较长的时间，对于流水化自动生产线来说，停机所造成的经济损失将非常巨 大。如果能应用高智能化的检测方法，使机器人在轴的基本参数丢失或变化后， 能自动快速恢复到发生故障之前的状态，将会给自动化生产线带来十分巨大的生 产效益，目前使用的TCP自动校零技术依然有待进一步的提高。

(3) 焊接机器人焊接过程中的焊缝实时跟踪问题:目前焊接机器人在进行弧 焊时，对焊缝进行的动态跟踪反馈依然没有很好地应用于生产。利用智能技术， 动态跟踪焊缝状态，并实时反馈，这将是保证弧焊质量的稳定性和可靠性发展的 一个趋势。

1。5  手工 MAG 焊仰焊工艺

随着科技的不断发展，各种类型的焊接技术也得到了不断的更新，仰焊作为 一种操作难度较高的焊接技术为人们所关注[20]。仰焊面对的主要问题就是重力 对于熔化金属的影响，因此，在进行仰焊时，选用混合气体保护焊会相对容易一 些。MAG焊作为气体保护焊的一种，是在氩气中加入少量的氧化性气体混合而 成的一种混合气体保护焊，在我国，常采用80%与20%二氧化碳的混合气体，由 于其主要成分是氩气，故常称为富氩混合气体保护焊[21]。采用MAG焊进行焊接 时，能够提高熔滴过渡的稳定性，改善焊缝熔深形状及外观成形，还能够控制焊 缝的冶金质量，减少焊接缺陷并在同时降低焊接成本。因此推动MAG焊方法的 研究和应用具有重要的意义[22]。

图1-1  仰焊时焊条的位置与角度

仰焊时，焊枪的位置应与焊缝两侧成90°夹角，与焊接方向保持70°到80°的 夹角[23]，见图1-1。焊枪运行时可增加一定的摆动，在整个焊接过程中，焊枪要

保持姿势不变并均匀地进行焊接[24]。利用MAG焊来进行仰焊较普通焊接更加简 便，由于熔池体积小，焊接速度快，在混合气体的冷却作用下，熔池的停留时间 短，这样既能控制熔池不下坠，又能保证焊透。另外，MAG焊由于使用混合气 体进行保护，不存在熔渣，其采用明弧焊，可直接观察熔池的形状，操作者能够 更好的在焊接过程中控制焊缝成形，这就使得MAG焊的应用十分广泛[25]。文献综述

1。6  课题研究内容及思路

本次课题研究的主要方法是控制变量法，需要研究的参数一共有送丝速度、 焊接速度、双边停留时间、摆幅摆长、电流电压与焊枪角度这几个，试验的主要 内容是使用焊接机器人对中厚板工件的仰角焊盖面焊进行焊接工艺参数对比试 验研究和分析，进行仰角焊盖面焊缝质量控制研究和焊接工艺参数优化研究。