Plasmawelding焊接系統(tǒng)在汽車行業(yè)的應(yīng)用

1、    plasmawelding焊接系統(tǒng)在汽車行業(yè)的應(yīng)用    張峰摘 要：為解決汽車車門外觀質(zhì)量、減少傳統(tǒng)人工弧焊的焊渣堆積和焊接強(qiáng)度等問題，應(yīng)用plasma焊接系統(tǒng)，在保證焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)到要求的前提下，使產(chǎn)品外觀質(zhì)量得到很大的提升，同時(shí)獲得了更快的焊接速度，大大的提高了焊接效率。這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用，使plasma焊接系統(tǒng)在汽車行業(yè)的各種應(yīng)用都具有可靠性高、產(chǎn)品外表面質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，是未來高端汽車逐步應(yīng)用的技術(shù)之一。關(guān)鍵詞：等離子釬焊 間隙容忍性 等離子焊槍 非熔化極 等離子發(fā)生器 高能束焊接：tg47 ：a ：1674-098x（2014）06（c）-00

2、71-01普通的熔化極焊接，焊接特點(diǎn)為：焊接后焊渣外觀不平整，堆積過高，對(duì)于車門外觀要求較高的部位，需要二次打磨，人工打磨存在質(zhì)量較難控制，浪費(fèi)ct等缺點(diǎn)；而采用plasma焊接技術(shù)焊接，外觀質(zhì)量滿足使用要求，不需要進(jìn)行后續(xù)工藝處理，可大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。采用plasma焊接系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下目的：（1）低熱輸入量，可以大大減少焊接變形；（2）送絲運(yùn)動(dòng)與熔滴過渡過程進(jìn)行數(shù)字化協(xié)調(diào) ，可以大大提高焊接效率；（3）無飛濺過渡，提高了產(chǎn)品外觀質(zhì)量；（4）高能束焊接，電弧窄且穿透性強(qiáng)，集中的電弧使能量利用率大大提高，能一次性獲得良好和穩(wěn)定的焊接溶深，同時(shí)對(duì)工件產(chǎn)生的變形影響較小，易得到高質(zhì)量的焊

3、縫成行和金相組織；（5）焊接工件不需要開坡口，使用更少的填充材料，損耗件壽命更長(zhǎng)；（6）對(duì)于車門外漏部位的焊接，采用此技術(shù)可以提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。1 系統(tǒng)構(gòu)成和原理介紹plasma焊接系統(tǒng)構(gòu)成為：等離子焊機(jī)，等離子發(fā)生器，控制面板，等離子焊強(qiáng)，送絲機(jī)構(gòu)，水箱。下面詳述plasma焊接的過程說明。1.1 plasma welding系統(tǒng)組成1.1.1 plasma welding系統(tǒng)焊接示意圖（1）等離子發(fā)生器；（2）等離子電源；（3）rob5000機(jī)器人接口；（4）rob4000機(jī)器人接口；（5）十芯控制線；（6）十芯控制線；（7）fc水箱；（8）小車；（9）中繼線；（10）等離子焊槍；（11

4、）送絲機(jī)；（12）十芯控制線；（13）機(jī)用送絲管；（14）熱絲電源；（15）熱絲電纜。1.1.2 系統(tǒng)原理概述等離子焊接工藝與傳統(tǒng)焊接工藝相比有很大的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)讓等離子工藝在對(duì)一些焊接質(zhì)量要求苛刻的情況下，尤其是應(yīng)用到薄板或者板材厚度到8 mm的工件。在等離子焊接工藝中，電弧是在水冷噴嘴內(nèi)被強(qiáng)制壓縮，形成了等離子狀態(tài)，等離子電弧具有強(qiáng)大的穿透性，在常規(guī)焊接需要開v型或者u型坡口的焊縫時(shí)，等離子焊接節(jié)省了這部分的焊前準(zhǔn)備工作時(shí)間。這樣還可以和節(jié)約30%的填充焊絲。另一方面，可獲得更高的焊接速度，在確保實(shí)現(xiàn)更好的熔透性的情況下，節(jié)約了更多的時(shí)間和成本。同時(shí)，鎢棒在水冷噴嘴內(nèi)的等離子氣體的保護(hù)下

5、，使用壽命大大提高。是一種采用高能束的非熔化極的焊接工藝。1.1.3 系統(tǒng)各部分構(gòu)成介紹（1）數(shù)字化電源：是等離子焊接的基礎(chǔ)，它可選擇的電流范圍從0.5到500 a，可隨時(shí)配置不同工況的等離子系統(tǒng)；（2）數(shù)字化等離子控制器：可以精確的調(diào)整等離子氣體流量，達(dá)到滿意的焊接效果；（3）等離子焊槍：分人工和機(jī)器人焊槍，手工焊槍的手柄符合人體工程學(xué)，槍頭可以靈活旋轉(zhuǎn)角度以實(shí)現(xiàn)精確的手工操作。機(jī)器人焊槍設(shè)計(jì)有四個(gè)安裝平面，可以靈活的安裝在機(jī)器人上。焊槍工具坐標(biāo)原點(diǎn)的設(shè)計(jì)精準(zhǔn)而穩(wěn)固；（4）送絲系統(tǒng)：根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍，可選擇盤絲和桶絲。送絲機(jī)構(gòu)會(huì)智能的根據(jù)焊接工況進(jìn)行送絲，極大地提高了焊接效率；（5）控制系統(tǒng)：智

6、能化的控制面板，可以快速的對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，確保焊接的焊接質(zhì)量；（6）冷卻系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)量身而入，模塊化組合到焊接系統(tǒng)中，確保了對(duì)焊槍的整體冷卻效果。1.2 焊接系統(tǒng)間隙容忍性論證此焊接系統(tǒng)由于使用的特殊場(chǎng)合，對(duì)工件的板材間隙有一定要求，根據(jù)本次項(xiàng)目的特點(diǎn)和使用設(shè)備，進(jìn)行了系列間隙實(shí)驗(yàn)。（1）當(dāng)板材零間隙時(shí)，焊接狀態(tài)穩(wěn)定，焊接速度可達(dá)0.72 m/min；（2）當(dāng)板材間隙為0.8 mm時(shí)，焊接狀態(tài)有所降低，焊接速度可達(dá)0.36 m/min；（3）綜合各種間隙及焊接狀態(tài)，對(duì)于1 mm以內(nèi)板材，當(dāng)間隙在0.8 mm以內(nèi)，焊槍左右偏移0.8 mm以內(nèi)時(shí)，可達(dá)到穩(wěn)定的焊接狀態(tài)。2 結(jié)語等離子焊接

7、系統(tǒng)的各種優(yōu)勢(shì)，使得它比傳統(tǒng)的migmag等弧焊工藝具有更快的焊接速度，更高的焊接質(zhì)量，在在未來高端車型的應(yīng)用將是一種趨勢(shì)。endprint摘 要：為解決汽車車門外觀質(zhì)量、減少傳統(tǒng)人工弧焊的焊渣堆積和焊接強(qiáng)度等問題，應(yīng)用plasma焊接系統(tǒng)，在保證焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)到要求的前提下，使產(chǎn)品外觀質(zhì)量得到很大的提升，同時(shí)獲得了更快的焊接速度，大大的提高了焊接效率。這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用，使plasma焊接系統(tǒng)在汽車行業(yè)的各種應(yīng)用都具有可靠性高、產(chǎn)品外表面質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，是未來高端汽車逐步應(yīng)用的技術(shù)之一。關(guān)鍵詞：等離子釬焊 間隙容忍性 等離子焊槍 非熔化極 等離子發(fā)生器 高能束焊接：tg47 ：a ：1674-098

8、x（2014）06（c）-0071-01普通的熔化極焊接，焊接特點(diǎn)為：焊接后焊渣外觀不平整，堆積過高，對(duì)于車門外觀要求較高的部位，需要二次打磨，人工打磨存在質(zhì)量較難控制，浪費(fèi)ct等缺點(diǎn)；而采用plasma焊接技術(shù)焊接，外觀質(zhì)量滿足使用要求，不需要進(jìn)行后續(xù)工藝處理，可大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。采用plasma焊接系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下目的：（1）低熱輸入量，可以大大減少焊接變形；（2）送絲運(yùn)動(dòng)與熔滴過渡過程進(jìn)行數(shù)字化協(xié)調(diào) ，可以大大提高焊接效率；（3）無飛濺過渡，提高了產(chǎn)品外觀質(zhì)量；（4）高能束焊接，電弧窄且穿透性強(qiáng)，集中的電弧使能量利用率大大提高，能一次性獲得良好和穩(wěn)定的焊接溶深，同時(shí)對(duì)工件產(chǎn)生的

9、變形影響較小，易得到高質(zhì)量的焊縫成行和金相組織；（5）焊接工件不需要開坡口，使用更少的填充材料，損耗件壽命更長(zhǎng)；（6）對(duì)于車門外漏部位的焊接，采用此技術(shù)可以提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。1 系統(tǒng)構(gòu)成和原理介紹plasma焊接系統(tǒng)構(gòu)成為：等離子焊機(jī)，等離子發(fā)生器，控制面板，等離子焊強(qiáng)，送絲機(jī)構(gòu)，水箱。下面詳述plasma焊接的過程說明。1.1 plasma welding系統(tǒng)組成1.1.1 plasma welding系統(tǒng)焊接示意圖（1）等離子發(fā)生器；（2）等離子電源；（3）rob5000機(jī)器人接口；（4）rob4000機(jī)器人接口；（5）十芯控制線；（6）十芯控制線；（7）fc水箱；（8）小車；（9）中繼

10、線；（10）等離子焊槍；（11）送絲機(jī)；（12）十芯控制線；（13）機(jī)用送絲管；（14）熱絲電源；（15）熱絲電纜。1.1.2 系統(tǒng)原理概述等離子焊接工藝與傳統(tǒng)焊接工藝相比有很大的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)讓等離子工藝在對(duì)一些焊接質(zhì)量要求苛刻的情況下，尤其是應(yīng)用到薄板或者板材厚度到8 mm的工件。在等離子焊接工藝中，電弧是在水冷噴嘴內(nèi)被強(qiáng)制壓縮，形成了等離子狀態(tài)，等離子電弧具有強(qiáng)大的穿透性，在常規(guī)焊接需要開v型或者u型坡口的焊縫時(shí)，等離子焊接節(jié)省了這部分的焊前準(zhǔn)備工作時(shí)間。這樣還可以和節(jié)約30%的填充焊絲。另一方面，可獲得更高的焊接速度，在確保實(shí)現(xiàn)更好的熔透性的情況下，節(jié)約了更多的時(shí)間和成本。同時(shí)，鎢棒在

11、水冷噴嘴內(nèi)的等離子氣體的保護(hù)下，使用壽命大大提高。是一種采用高能束的非熔化極的焊接工藝。1.1.3 系統(tǒng)各部分構(gòu)成介紹（1）數(shù)字化電源：是等離子焊接的基礎(chǔ)，它可選擇的電流范圍從0.5到500 a，可隨時(shí)配置不同工況的等離子系統(tǒng)；（2）數(shù)字化等離子控制器：可以精確的調(diào)整等離子氣體流量，達(dá)到滿意的焊接效果；（3）等離子焊槍：分人工和機(jī)器人焊槍，手工焊槍的手柄符合人體工程學(xué)，槍頭可以靈活旋轉(zhuǎn)角度以實(shí)現(xiàn)精確的手工操作。機(jī)器人焊槍設(shè)計(jì)有四個(gè)安裝平面，可以靈活的安裝在機(jī)器人上。焊槍工具坐標(biāo)原點(diǎn)的設(shè)計(jì)精準(zhǔn)而穩(wěn)固；（4）送絲系統(tǒng)：根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍，可選擇盤絲和桶絲。送絲機(jī)構(gòu)會(huì)智能的根據(jù)焊接工況進(jìn)行送絲，極大地提高

12、了焊接效率；（5）控制系統(tǒng)：智能化的控制面板，可以快速的對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，確保焊接的焊接質(zhì)量；（6）冷卻系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)量身而入，模塊化組合到焊接系統(tǒng)中，確保了對(duì)焊槍的整體冷卻效果。1.2 焊接系統(tǒng)間隙容忍性論證此焊接系統(tǒng)由于使用的特殊場(chǎng)合，對(duì)工件的板材間隙有一定要求，根據(jù)本次項(xiàng)目的特點(diǎn)和使用設(shè)備，進(jìn)行了系列間隙實(shí)驗(yàn)。（1）當(dāng)板材零間隙時(shí)，焊接狀態(tài)穩(wěn)定，焊接速度可達(dá)0.72 m/min；（2）當(dāng)板材間隙為0.8 mm時(shí)，焊接狀態(tài)有所降低，焊接速度可達(dá)0.36 m/min；（3）綜合各種間隙及焊接狀態(tài)，對(duì)于1 mm以內(nèi)板材，當(dāng)間隙在0.8 mm以內(nèi)，焊槍左右偏移0.8 mm以內(nèi)時(shí)，可達(dá)到穩(wěn)定

13、的焊接狀態(tài)。2 結(jié)語等離子焊接系統(tǒng)的各種優(yōu)勢(shì)，使得它比傳統(tǒng)的migmag等弧焊工藝具有更快的焊接速度，更高的焊接質(zhì)量，在在未來高端車型的應(yīng)用將是一種趨勢(shì)。endprint摘 要：為解決汽車車門外觀質(zhì)量、減少傳統(tǒng)人工弧焊的焊渣堆積和焊接強(qiáng)度等問題，應(yīng)用plasma焊接系統(tǒng)，在保證焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)到要求的前提下，使產(chǎn)品外觀質(zhì)量得到很大的提升，同時(shí)獲得了更快的焊接速度，大大的提高了焊接效率。這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用，使plasma焊接系統(tǒng)在汽車行業(yè)的各種應(yīng)用都具有可靠性高、產(chǎn)品外表面質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，是未來高端汽車逐步應(yīng)用的技術(shù)之一。關(guān)鍵詞：等離子釬焊 間隙容忍性 等離子焊槍 非熔化極 等離子發(fā)生器 高能束焊接：tg

14、47 ：a ：1674-098x（2014）06（c）-0071-01普通的熔化極焊接，焊接特點(diǎn)為：焊接后焊渣外觀不平整，堆積過高，對(duì)于車門外觀要求較高的部位，需要二次打磨，人工打磨存在質(zhì)量較難控制，浪費(fèi)ct等缺點(diǎn)；而采用plasma焊接技術(shù)焊接，外觀質(zhì)量滿足使用要求，不需要進(jìn)行后續(xù)工藝處理，可大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。采用plasma焊接系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下目的：（1）低熱輸入量，可以大大減少焊接變形；（2）送絲運(yùn)動(dòng)與熔滴過渡過程進(jìn)行數(shù)字化協(xié)調(diào) ，可以大大提高焊接效率；（3）無飛濺過渡，提高了產(chǎn)品外觀質(zhì)量；（4）高能束焊接，電弧窄且穿透性強(qiáng)，集中的電弧使能量利用率大大提高，能一次性獲得良好和穩(wěn)

15、定的焊接溶深，同時(shí)對(duì)工件產(chǎn)生的變形影響較小，易得到高質(zhì)量的焊縫成行和金相組織；（5）焊接工件不需要開坡口，使用更少的填充材料，損耗件壽命更長(zhǎng)；（6）對(duì)于車門外漏部位的焊接，采用此技術(shù)可以提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。1 系統(tǒng)構(gòu)成和原理介紹plasma焊接系統(tǒng)構(gòu)成為：等離子焊機(jī)，等離子發(fā)生器，控制面板，等離子焊強(qiáng)，送絲機(jī)構(gòu)，水箱。下面詳述plasma焊接的過程說明。1.1 plasma welding系統(tǒng)組成1.1.1 plasma welding系統(tǒng)焊接示意圖（1）等離子發(fā)生器；（2）等離子電源；（3）rob5000機(jī)器人接口；（4）rob4000機(jī)器人接口；（5）十芯控制線；（6）十芯控制線；（7）f

16、c水箱；（8）小車；（9）中繼線；（10）等離子焊槍；（11）送絲機(jī)；（12）十芯控制線；（13）機(jī)用送絲管；（14）熱絲電源；（15）熱絲電纜。1.1.2 系統(tǒng)原理概述等離子焊接工藝與傳統(tǒng)焊接工藝相比有很大的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)讓等離子工藝在對(duì)一些焊接質(zhì)量要求苛刻的情況下，尤其是應(yīng)用到薄板或者板材厚度到8 mm的工件。在等離子焊接工藝中，電弧是在水冷噴嘴內(nèi)被強(qiáng)制壓縮，形成了等離子狀態(tài)，等離子電弧具有強(qiáng)大的穿透性，在常規(guī)焊接需要開v型或者u型坡口的焊縫時(shí)，等離子焊接節(jié)省了這部分的焊前準(zhǔn)備工作時(shí)間。這樣還可以和節(jié)約30%的填充焊絲。另一方面，可獲得更高的焊接速度，在確保實(shí)現(xiàn)更好的熔透性的情況下，節(jié)約了

17、更多的時(shí)間和成本。同時(shí)，鎢棒在水冷噴嘴內(nèi)的等離子氣體的保護(hù)下，使用壽命大大提高。是一種采用高能束的非熔化極的焊接工藝。1.1.3 系統(tǒng)各部分構(gòu)成介紹（1）數(shù)字化電源：是等離子焊接的基礎(chǔ)，它可選擇的電流范圍從0.5到500 a，可隨時(shí)配置不同工況的等離子系統(tǒng)；（2）數(shù)字化等離子控制器：可以精確的調(diào)整等離子氣體流量，達(dá)到滿意的焊接效果；（3）等離子焊槍：分人工和機(jī)器人焊槍，手工焊槍的手柄符合人體工程學(xué)，槍頭可以靈活旋轉(zhuǎn)角度以實(shí)現(xiàn)精確的手工操作。機(jī)器人焊槍設(shè)計(jì)有四個(gè)安裝平面，可以靈活的安裝在機(jī)器人上。焊槍工具坐標(biāo)原點(diǎn)的設(shè)計(jì)精準(zhǔn)而穩(wěn)固；（4）送絲系統(tǒng)：根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍，可選擇盤絲和桶絲。送絲機(jī)構(gòu)會(huì)智能的根據(jù)焊接工況進(jìn)行送絲，極大地提高了焊接效率；（5）控制系統(tǒng)：智能化的控制面板，可以快速的對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，確保焊接的焊接質(zhì)量；（6）冷卻系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)量身而入，模塊化組合到焊接系統(tǒng)中，確保了對(duì)焊槍的整體冷卻效果。1.2 焊接系統(tǒng)間隙容忍性論證此焊接系統(tǒng)由于使用的特殊場(chǎng)合，對(duì)工件的板材間隙有一定要求，根據(jù)本次項(xiàng)目的特點(diǎn)和使用設(shè)備，進(jìn)行了系列間隙實(shí)驗(yàn)。（1）當(dāng)板材零間隙時(shí)，焊接狀態(tài)穩(wěn)定，焊接速度可達(dá)0.72 m/min；（2）當(dāng)板材間隙為0.8 mm時(shí)，焊接狀態(tài)有所降