第二章 试验方案、设备及材料

2。1  试验方案设计

本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，并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。试验用到的主要研究方法是控制变量法，保持其它参数不变， 每次改变一个参数，分析对比该参数对焊缝的影响。由于试验采用KUKA六轴机 器人，为了成功的进行试验，需要了解机器人的构成与操作，在能够熟练的使用 机器人后，方可开始试验。

试验涉及到的主要参数有六种，分别是送丝速度、焊接速度、双边停留时间、 摆幅、摆长与焊枪角度。选取其中一个参数作为研究对象时，先控制其它参数固 定不变，线性改变研究参数进行四到六组试验，将所得焊缝进行对比，取其优者。 实际操作时，由于会受到其它外界因素的干扰，因此，试验结果应采用理论与实 际相结合的方式进行分析。本次试验采用双人合作的方式进行，一人进行打底焊 工艺研究，一人进行盖面焊工艺研究，本着资源节约的原则，盖面焊的研究将直 接采用打底焊所使用的试件，同一试件可进行多道焊缝的施焊。

2。1。1  焊前准备

在进行试验前，首先需要制备试件。清理AH32钢板表面形成的一层氧化膜 与锈迹、油污等杂质，如不进行处理，将会影响试验结果。利用电动打磨机，将 钢板拼接处轻轻打磨，杂质除尽即可，避免用力过度，对钢板表面平整造成损伤。

由于仰角焊是夹住一块钢板在空中进行的焊接，还需将两块钢板呈T型点焊 固定。用夹具将钢板与焊台夹住防止移动，通过手工电弧焊在不进行焊接的钢板 两侧点固焊。然后把制备好的试件固定于试验台，调整位置并加紧。打开控制柜、 焊接电源、保护气罐，准备开始试验。

2。1。2  机器人操作

新建一个程序文件，以后的试验都是通过运行自己的程序文件进行。模式选 取手动模式，开始机器人对点。KUKA六轴机器人共有四种坐标，但是常用的坐 标只有JOINT坐标系统与WORLD坐标系统两种。

快速地选取一至二个安全点，以防止机器人在运行的过程中与试件磕碰。当 焊枪靠近试件后，调低手动运行的速度，仔细地对准焊接初始点。将焊枪稍微远 离试件，设置直线运行与焊接参数，再仔细地开始对焊接结束位置。最后，依次 设置一至二个安全点后将机器人回到初始位置。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

试验中本着安全的原则，同时为了防止操作失误使钢板焊废或者损坏机器 人，在正式焊接之前必须进行示教，观察运行中是否会出现问题，及时排查之后 再开始焊接。将模式选中自动运行，接通焊接电源，进行焊缝的焊接。最后，再 将模式选中手动运行并断开电源，结束一道焊缝的焊接。

2。1。3  焊后处理

带好隔热手套将钢板卸下，操作时务必注意安全，防止烫伤。静置一段时间 后观察焊缝的情况并记录焊接参数。用刷子等工具将焊缝周围处理干净并用记号 笔标记，进行拍照取样。结束试验时不要忘记依次关闭控制柜、焊接电源和保护 气罐。

2。2  试验材料与设备

试验涉及到的材料与设备包括KUKA KR5 ARC HW型焊接机器人焊接设 备，EWM PHOENIX 522数字焊接电源，PHOENIX DRIVE 4 ROB送丝机，TM-56

实心焊丝与AH32船用钢板，还有固定用夹具、电动打磨机、手工电弧焊设备、 直尺、刷子、记号笔等工具。