高效焊接技术研究现状及进展

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1、万方数据么貌么膨．／貌彩专题综述俘掳高效焊接技术研究现状及进展上海交通大学上海市激光制造及材料改性重点实验室(200240)马晓丽华学明吴毅雄摘要弧焊高效焊接技术主要以提高熔敷效率和焊接速度为目的。其中高熔敷效率焊接主要是在单位时间内熔化更多的焊接材料，代表工艺为T．I．M．E．焊接；高速焊接是在提高焊接速度的同时提高焊接电流，以维持焊接热输入大体上保持不变，代表工艺以多丝弧焊技术为主。此外，高效焊接技术还包括其它焊接方法，都可以大大提高焊接效率，主要有激光复合焊，A—nG焊等。文中主要介绍了这几种典型的弧焊高效焊接技术的研究现状及其进展。关键词：高效焊接T．I．M．

2、E．焊多丝弧焊激光复合焊A—TlG焊中图分类号：M0前言焊接作为工业生产的重要环节，效率的提高对总的生产率的提高有着举足轻重的作用。对于如何改善焊接质量和提高焊接生产率进行了大量的研究，其中主要包括两个方面：一是以提高焊接材料的熔化速度为目的的高熔敷效率焊接，主要用于厚板焊接。二是以提高焊接速度为目的的高速焊接，主要用于薄板焊接【l西j。另外，复合热源和加活性助焊剂方法也成为高效焊接的主要研究方向，如激光复合焊、A一，11G焊等。1高熔敷效率焊接最具代表性的高熔敷效率焊接工艺为T．I．M．E．收稿日期：2007—03—23焊接工艺(Thnsfer10nizedMolt

3、enEne啦rPmcess)。它可以实现稳定的旋转射流过渡，突破传统MAG焊电流的极限，使熔敷效率大大提高。20世纪80年代，T．I．M．E．焊首先在日本和加拿大被应用。1990年6月在维也纳焊接商贸会上首次被介绍到欧洲，同年奥地利的Fronius公司成为此种专利工艺在欧洲市场的总代理[J7

4、。目前，T．I．M．E．焊工艺已被应用于造船业、钢结构工程、汽车制造业、机械工程、罐结构和军工产品中[8]。由于采用四种成分的混合气体，尤其是He的加入，使T．I．M．E．焊接保护气体成本较高。为此各国在开发和应用T．I．M．E．焊工艺同时，也针对具体应用要求开发了基于三元或二元

5、气体的T．I．M．E．焊替代工艺。表l为3种高熔敷效率焊接方法的对比状况。[16][17][18][19][20][21][22]唐新华，PaulDrews．机器人三维可视化离线编程和仿真系统[J]．焊接学报，2005，26(2)：64—68．田劲松．机器人弧焊任务级离线编程技术的研究[D]．哈尔滨工业大学，2001．3—24．何广忠．机器人弧焊离线编程系统及其自动编程技术的研究[D]．哈尔滨工业大学，2006．9—19．ze曲louls，BlaIlchardB，AymultM．SMAR：ambotmod-elingandsimulationsystem[J]．Rob

6、otica，1997，15(1)：63—73．王志江，何广忠，高洪明，等．基于solidworks的焊接特征建模系统[J]．焊接学报．2006，27(4)：57—60．GunnarssonKT．PrinzFB．UltrasonicsensorsinrDboticseamITacking[J]．PmceedingsoftheAmericancontmlConference，1984(1)：45—47．JohnOwens．Microcomputer-basedindustrialfobotsimulati．[23][24][25][26]otandoff-lineprog

7、rammingsystem[J]．Robotics7Ijoday，1995，18(7)：1—3．WenmiD，MarkusK．Userorientedintegrationofsensoroperationsinaominepmgmmmingsystemforweldingro·bots[A]．RoboticsandAutomation，Proceedings[c]．sanFrancisco，CA，USA，2000(2)：1563一1567．宋月娥．弧焊机器人系统协调运动精度及离线编程标定技术研究[D]．哈尔滨工业大学，2002．9一15．朱振友，朴永杰，林涛．基于视

8、觉的局部环境焊缝起始位置识别方法[J]．焊接学报，2004，25(2)：95—98．刘立君，吴林．遥控焊接遥示教力学模型[J]．焊接学报，2007，28(2)：187一190．作者简介：刘圣祥，1983年出生，硕士研究生。主要从事弧焊机器人离线编程的研究。2007年第7期27万方数据俘掳专题综述。乡兹么膨表1三种高熔敷效率焊接方法的对比2高速焊接2．1多丝埋弧焊近年来，林肯公司开发出的多丝埋弧焊工艺得到了广泛的应用。瑞典的Hoganas公司在此基础上成功地把十分精细的金属粉末应用到传统的多丝埋弧焊中，如图l所示。在这种多丝埋弧焊中，精细的金属粉末被电