激光焊接、真空电子束焊接均具有可焊各种金属材料、热效率高、焊接功率密度大、可精确控制、焊缝纯净的特点,是近年来发展起来的技术,在各个方面得到了广泛的应用,极大地改善了人们的生活。有实验指出[17]CO2激光—MAG复合焊接616装甲钢,焊缝组织性能明显改善,所得的焊缝成型美观,结果表明焊接接头的强度高于母材焊接接头的强度,不仅如此,它的热裂倾向也改善许多。
3 焊接机器人的研究现状
焊接机器人自20世纪90年代以后,越来越多的应用到机械工业,并且在我国的社会生产中得到了很好的发展[14]。焊接机器人具有下列优点:1)它不仅可以提高焊缝成形质量,而且可以稳定焊接质量;2)使用了焊接机器人后,焊机效率加快,今儿提高了劳动生产率;3)避免了焊接工人在有害身体健康的环境下工作,改善了工人的劳动环境;4)操作灵敏且准确,代替了工人手工操作;5)由于焊接机器人具有灵敏性可调控的特点,所以不仅产品改型换代所需要的时间会缩短,而且能减少投资。由于具有以上优点,目前,焊接机器人已经应用在MAG,MIG,TIG等焊接方法中并且占据了重要的地位。焊接速度和熔敷率用来表示焊接效率,他们都可以提高焊接热输入。另一方面当焊接电流增大时焊接热输入也相应的增加,焊接热输入增加会改变熔滴的过渡形式,这样的话也会影响到焊接的稳定性,甚至导致如气孔等的焊接缺陷[15]。有学者采用机器人MIG 焊焊接G50超高强度钢时发现[16],无论如何选取焊接工艺参数,得到的焊缝韧性都很低,需要进行热处理等焊后处理来改善焊缝质量。
焊接机器人已在汽车行业,如汽车底盘,座椅框架,消声器,导轨,和变矩器中使用,并且它已被广泛应用于汽车底盘焊接生产中。点焊机器人被丰田公司采用并且大范围的应用。有了这项技术,不仅可以提高焊接质量,并在短距离内运动时间要短得多。焊接机器人,大大提高了焊接的内部质量保证和质量稳定性的外观的应用,而且减轻了劳动强度,还改善了工人的工作环境。
海洋石油工程股份有限公司杨尚玉,韦宝成,徐玉强,王培勇,徐晓明等人通过选择合适的焊接工艺和焊接参数,利用弧焊机器人对海洋工程中的工件进行焊接,结果表明,焊缝具有良好的力学性能,能很好地满足海洋工程产品的服役要求;弧焊机器人系统能够适应海洋工程结构件的焊接工况,可以有效稳定工件的焊接质量,提高生产效率,降低工人劳动强度。
表1。4 横向拉伸试验结果
编号 抗拉强度/MPa 断裂位置
A6 598 母材
A7 589 母材
表1。5 冲击试验结果
试验位置 试验温度/℃ 缺口类型 冲击功/J
焊接金属中心线 -20 V 127
熔合线+1mm -20 V 184
熔合线+5mm -20 V 197
根部焊缝中心线 -20 V 119
根部熔合线