对输电线路铁塔塔脚机器人焊接工艺方法及性能 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com生产应用懈掳输电线路铁塔塔脚机器人焊接工艺方法及性能上海中船临港船舶装备有限公司(200032)吴文烈郑惠锦刘鹏甘露上海船舶工艺研究所(200032)顾长石崔兰摘要针对典型输电线路铁塔塔脚构建专用机器人焊接系统并进行全自动GMAW工艺试验，省略加劲肋的塔脚结构部件按要求下料和点焊装配后，结合特定施焊工艺最终完成塔脚整体件焊接并进行性能检测；利用全站型电子速测仪对塔脚工件上各特征点焊接前后的空间尺寸数据进行采集，对比分析后最终获得铁塔塔脚工件焊接变形。研究结果表明：

2、结合专用机器人焊接系统和特定焊接工艺，能确保塔脚工件上各K形坡口角焊缝在不清根情况下实现各焊道焊缝全焊透、成形良好、焊脚尺寸及无损检测满足要求；整体变形小，满足后续装配要求。关键词：铁塔塔脚机器人焊接系统性能检测焊接变形生产效率中图分类号：TG457．21焊后性能检测与接头微观组织分析，统计焊接变形、生0前言产效率，最终获取有效的铁塔塔脚机器人焊接工艺方电网建设是国家经济发展的基础，而作为电网建法。设基础设施的输电线路铁塔，其加工优质、高效与否对1试验方法电网建设的影响举足轻重。随着中国电网建设规模

3、的不断扩展和输送等级的不断增加，铁塔塔脚加工批量由六轴工业机器人、二轴变位机、清枪剪丝站及专的增长与工期的缩短使得企业原有焊工队伍已不能满用工装夹具组成塔脚机器人焊接系统，下料的筋板做足现有生产需求，需向具备柔性化、智能化特征的焊接双面坡口加工处理、不留钝边，在不留间隙、不安装加机器人靠拢J。劲肋情况下(以往安装在象限Ⅳ中，连接各筋板与底铁塔塔脚组成部件多为中厚板，母材成分为低合板)经点焊装配后尺寸如图1所示，同时三块筋板将底金高强钢，其角焊缝接头质量要求高且焊脚尺寸偏大，板区域分为4个象限。传统铁

4、塔塔脚多采用不开坡口的焊接接头，或者对开坡口的角焊缝进行效率较低的人工反面清根处理以保证接头质量。这样既影响了制造厂商的经济效益，也给铁塔的运行带来不安全因素[。铁塔塔脚焊接后会产生较大的角变形缺陷，不仅影响外观及安装质量，又降低了结构承载能力及运行稳定性，同时焊接接头由于经历热循环作用，组织性能发生相应改变成为了结构中的薄弱环节，低合金高强钢热影响区组织性能受焊接工艺参数直接影响】卜]。而旨在提高铁塔塔脚底板承载力、减少焊接变形的加劲肋14]在面临机器人焊接系统时，受空间限制亦会对主结构部件的自图

5、1焊接结构尺寸动施焊造成一定影响。故铁塔塔脚机器人焊接系统的焊接试验用铁塔塔脚母材为Q345B钢，填充材料引入需对上述问题进行相应摸索突破。为4,1．2mm的ER55一G型实心焊丝，化学成分见表文中采用专用机器人焊接系统对典型铁塔塔脚工1，保护气体为100％CO：气体。塔脚机器人焊接系统件(以下简称塔脚工件)进行全自动GMAW试验，开展对工件进行全自动GMAW，如图2所示。典型接头形式及焊缝形貌如图3所示。焊接工艺参数见表2，该结收稿日期：2015—01—21构总焊接长度达到26．6m。各焊道均处于

6、“船型位置”2015年第9期4】学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com俘掳生产应用体晶界分布的频率提升，即在较高温度下先于奥氏宋天虎，张军．关于中国焊接机器人发展的粗浅思考体晶粒形成，并穿插附着在其周围进行成长。热影[J]．焊接，2014(8)：1—3．王军，王剑，付奥，等．基于机器人的焊接快速成响区为粗晶区，观察发现全自动GMAW实施下的焊形技术[J]．焊接，2014(10)：15—19．接接头热影响区多为铁素体和珠光体的混合组

7、织，徐军营．焊接机器人工作站及其生产应用[J]．焊接，但整体形态仍较为粗大，并伴随少量魏氏体组织的2003(11)：4l一42．出现。王建忠，王建国．铁塔塔脚焊缝构造设计[J]．内蒙古石油化工，2013(3)：74—76．4效率对比与消耗统计彭云，田志凌，何长红，等．400MPa级细晶粒钢板焊接(1)按实际焊接速度计算，典型塔脚整体件(720热影响区的组织与力学性能[J]．焊接学报，2003，24mmx720mmx405Bin)在不计焊前点装、变位机上安(5)：21—24．装定位、不安装加劲肋的情况

8、下，塔脚工件焊接花费约赵玉珍，李擘，史耀武，等．超级钢焊接接头粗晶区的精细结构[J]．金属学报，2003，39(5)：505—509．3h(传统焊条电弧焊生产为5～6h)。屈朝霞，田志凌，杜则裕．400MPa级新一代钢铁材料焊(2)按实际焊丝消耗计算，典型塔脚整体件(720接热影响区晶粒长大图[J]．焊接学报，2002，23(3)：29mm×720mmx405mm)焊接需耗费20kg实心焊丝—31．(RM一52)1盘的4／5，在单个塔脚整体件焊接生产运AtkinsG，