（1）查阅收集分析文献资料，了解弧焊机器人、大型结构焊接技术的发展和现状；

（2）熟悉弧焊机器人系统的组成结构、控制原理和编程控制方法；

（3）使用焊接机器人对中厚板工件的对接仰焊盖面焊进行焊接工艺参数对比实验研 究和分析；

（4）进行对接仰焊盖面焊缝质量控制研究和焊接工艺参数优化研究。

第二章 实验方案及材料、设备

2。1 实验方案

2。1。1 方案设计

本次实验研究的是各种参数对机器人 MAG 对接仰焊盖面焊焊缝成形质量的影响。已 知的是在本次实验中，影响焊缝成形质量的参数主要有这五项：焊接速度，送丝速度， 双边停留时间，摆长，摆幅。为使每项参数都能得到明显的对比以便进行观察研究，需 要采用控制变量法，逐一进行固定四项参数，改变另外一项参数，实验并对比分析，取 到合适的参数值。最终把每项参数都调整合适，以得到质量最好的焊缝，并分析各项参 数对焊缝成形的具体影响，完成实验。

2。1。2 实验步骤

（1）启动焊接机器人系统。打开焊接电源开关，打开控制柜开关，打开保护气罐阀 门并检查气压是否足够，等待示教器系统启动完毕；

（2）取出已经完成对接打底焊的开 60°坡口的 12mm 厚 AH32 钢板固定在焊接支架 上，并把支架调整到适当位置。

（3）使用示教器建立一个程序文件，进行焊接轨迹的编程，先选取 1～2 个合适的 安全点，使焊接机器人焊枪头按照合适的轨迹移动到焊接起始点的下方 100mm 左右的位 置；调整焊枪头找到焊接起始点和终止点，编辑焊接程序并观察焊接轨迹是否合适；再 次选取安全点使焊枪头回到坐标原点。

（4）调整焊接参数，先固定送丝速度、双边停留、摆长、摆幅为一个大体合适的数 值，然后选取一个焊接速度的数值。

（5）示教一次所编辑的程序，看焊接机器人运动轨迹是否合适，如合适，证明程序 无误，可以开始焊接。

（6）开始焊接，手持示教器，并注意焊接过程是否顺利，以便随时按下急停按钮。文献综述

（7）焊接过程中记录焊接电流和电压的值。

（8）焊接完毕，焊接机器人复位后，取下所焊钢板，对焊缝编号并记录，并记录下 各项焊接参数，编号与焊缝编号一致。

（9）改变焊接速度，重复步骤（2）～（8），并对比焊缝在各种焊接速度下的成形 情况，取到最合适的焊接速度值。

（10）改为固定焊接速度，依次改变送丝速度、双边停留、摆长、摆幅，重复步骤

（2）～（9），直到各项参数都取到合适的值，得到成形质量最佳的焊缝，本次实验结 束。

（11）填充焊第一层，第二层，第三层以及盖面焊层的坡口情况各不相同，分开对 比，找到每一项合适的参数。

2。2 实验材料

（1）本实验选用厚 12mm 的 AH32 船用钢板进行机器人 MAG 对接仰焊盖面焊的实验研 究，试板开 60°V 形坡口。

AH32 船用钢板是一种按船级社建造规范要求生产的用于制造船体结构的热轧钢板 材。主要用于制造远洋、沿海和内河航运船舶的船体、甲板等。具有良好的韧性，较高 的强度，良好的耐腐蚀性能、焊接性能，加工成形性能以及表面质量等良好的性能[22]。

（2）为了适合机器人自动化焊接和焊缝跟踪要求，并保证焊接质量和工艺要求，MAG 对接仰焊实验采用 TM-56 实心焊丝，用 Ar 和 CO2 的混合气作为保护气， 可以改善因纯 Ar 带来的焊缝成形不良的缺点。

TM-56 实心焊丝特性与用途：