焊接机器人如何调焊道(「焊接学堂」一种高效的TIG焊接方法——TOPTIG焊接技术)

Posted 2023-06-02

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焊接机器人如何调焊道(「焊接学堂」一种高效的TIG焊接方法——TOPTIG焊接技术)

今天和大家分享一种高效的TIG技术--TOPTIG。

传统的 TIG焊枪，焊丝与电极几乎成90°，在机器人焊接应用中存在以下缺点

1）焊枪端部体积增大，定位可靠性差。

2）送丝装置限制了机器人的灵活性和可达性。

3）对于复杂的焊件还得增加一个转胎（第七轴）。

4）填丝 TIG焊的电弧热量分别用于熔化焊件和焊丝，因为电弧热量只有约30％用于熔化焊丝，焊接速度因而无法得到进一步的提高。

传统机器人用TIG焊枪

因此，目前用于 TIG焊的焊接机器人为了灵活性的需要通常都不填充焊丝。

TOPTIG焊技术的出现解决了这个问题。

TOPTIG焊枪原理图

是由法国 Air Liquid公司开发的专利技术

核心特点是送丝嘴与焊枪为一体化集成设计。

焊丝以20°角通过气体喷嘴送入到钨极端部的下方

焊丝的轴线方向与钨极端部的锥面平行

焊丝端部非常靠近钨极的端部最高温度区域

电弧的高温将焊丝迅速熔化

从而获得很高的熔敷率和焊接速度。

TOPTIG焊枪实物

TOPTIG焊技术在焊接机器人上的具有如下优点。1）灵活性好。这种特殊的送丝形式使得在机器人焊接时无需考虑焊丝的送进方向。2）焊缝质量好。具有普通TIG焊的品质高、质量好、无飞溅和噪声。3）焊接速度快。焊接3mm厚以下的板材时， TOPTIG的焊接速度等于甚至优于MIG焊。4）操作简单。对钨极到焊件的距离不再敏感，送丝嘴固定在焊枪上，无需调整焊丝的角度和位置。

焊接薄板时，TOPTIG焊与 MIG焊的效率对比如下。

效率对比

因此在汽车、金属装饰、食品等行业得到了应用，用于焊接镀锌钢板、不锈钢、钛合金和镍基合金等薄板材料。

目前该焊技术仅限于直流焊接，由于对钨极端部形状要求较严格，交流 TIG焊中钨极烧损会改变钨极端部形状，因而在铝合金的应用上受到限制。

TOPTIG焊的熔滴过渡形式：

由于TOPTIG焊的送丝位置与传统TIG焊有很大不同，根据送丝速度的不同，焊丝熔化后的熔滴过渡通常有两种形式：连续接触过渡和滴状过渡。

连续接触过渡这种过渡形式具有如下优点1）过渡过程稳定，熔敷率高，焊接速度快。2）焊缝成形均匀一致。3）减少了焊缝夹钨风险。4）电弧熄灭后焊丝末端仍然保持尖锐的形状，使下次起弧更加可靠。

5）适用于所有的普通熔焊和钎焊，焊丝包括碳素钢、不锈钢。

滴状过渡优点:1）滴状过渡的熔滴对熔池的持续冲击力使熔池产生振荡，减少了气孔倾向，焊缝均匀一致。2）可用于小电流和低送丝速度的焊接。3）焊道较宽。

对于不锈钢材质，最大熔敷效率可达3kg/h。

本文节选哈尔滨工业大学林三宝等老师编写高效焊接方法

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