【錢江原創】TIG機器人焊接技術
- 發布時間： 2017/3/1 8:24:46
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TIG即非熔化極極惰性氣體保護電弧焊，這是一種非熔化極惰性氣體保護焊，是利用鎢極和工件之間的電弧使金屬熔化而形成焊縫的。焊接過程中鎢極不熔化，隻起電極的作用。同時由焊炬的噴嘴送進氬氣作保護。還可根據需要另外添加金屬。在國際上通稱為TIG焊。
非熔化極極惰性氣體保護電弧焊由於能很好地控製熱輸入，所以它是連接薄板金屬和打底焊的一種極好方法。這種方法幾乎可以用於所有金屬的連接，尤其適用於焊接鋁、鎂這些能形成難熔氧化物的金屬以及象鈦和鋯這些活潑金屬。這種焊接方法的焊縫質量高，但與其它電弧焊相比，其焊接速度較慢。
MIG熔化極惰性氣體保護電弧焊
這種焊接方法是利用連續送進的焊絲與工件之間燃燒的電弧作熱源，由焊炬噴嘴噴出的惰性氣體保護電弧來進行焊接的。
熔化極氣體保護電弧焊通常用的保護氣體有：氬氣、氦氣或這些氣體的混合氣。以氬氣或氦氣為保護氣時稱為熔化極惰性氣體保護電弧焊（在國際上簡稱為MIG焊）。
熔化極氣體保護電弧焊的主要優點是可以方便地進行各種位置的焊接，同時也具有焊接速度較快、熔敷率高等優點。熔化極惰性氣體保護焊適用於不鏽鋼、鋁、鎂、銅、鈦、鋯及鎳合金。利用這種焊接方法還可以進行電弧點焊。
本節主要介紹TIG機器人焊接技術以及相應的技術資料。
一、TIG機器人焊接設備
1、控製櫃+示教盒 2、焊接電源 3、平衡器 4、送絲裝置 5、送絲機底座
6、機器人本體 7、送絲盤 8、焊槍 9、防撞器 11、機器人底座
全自動化TIG機器人還需要配置鎢極自動更換裝置，減少生產節拍：
二、TIG機器人的現狀及問題
TIG弧焊機器人，與MIG、MAG焊接相比，TIG焊接具有焊縫成型美觀、焊縫質量好、無飛濺，適合薄板焊接，彌補了MIG、MAG薄板焊接不足的現象，但其生產效率與MIG、MAG相比，生產效率相對較慢。
1、TIG焊的優缺點：
優點：
1）氬氣能有效地隔絕周圍空氣 它本身又不溶於金屬，不和金屬反應；鎢極氬弧焊過程中電弧還有自動清除工件表麵氧化膜的作用。因此，可成功地焊接易氧化，氮化、化學活潑性強的有色金屬、不鏽鋼和各種合金。
2）鎢極電弧穩定 即使在很小的焊接電流（<10A）下仍可穩定燃燒，特別適用於薄板，超薄板材料焊接。
3）熱源和填充焊絲可分別控製，因而熱輸入容易調節，可進行各種位置的焊接，也是實現單麵焊雙麵成形的理想方法。
缺點：
1） 熔深淺，熔敷速度小，生產率較低。
2） 極承載電流的能力較差，過大的電流會引起鎢極熔化和蒸發，其微粒有可能進入熔池，渣成汙染（夾鎢）。
3） 隋性氣體（氬氣、氦氣）較貴，和其它電弧焊方法（如手工電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊等）比較，生產成本較高。 鎢極氬弧焊可用於幾乎所有金屬和合金的焊接，但由於其成本較高，通常多用於焊接鋁、鎂、鈦、銅等有色金屬，以及不鏽鋼、耐熱鋼等。對於低熔點和易蒸發的金屬（如鉛、錫、鋅），焊接較困難。 鎢極氬弧焊所焊接的板材厚度範圍，從生產率考慮3mm以下為宜。對於某些黑色和有色金屬的厚壁重要構件（如壓力容器及管道），在根部熔透焊道接，全位置焊接和窄間隙接時，為了保證高的焊接質量，有時也采用鎢極氬弧焊。
2、 當前TIG機器人存在的技術問題與難點
由於TIG焊接與MIG焊接相比，TIG焊接對於機器人本身要求較高，目前TIG機器人還存在著一些不足與缺陷，如
（1）、由於TCP不夠精確，導致其不能焊接一些大姿態工件；
（2）、如周圍存在高頻設備，會對係統產生幹擾，甚至損壞示教盒等設備;
（3）、TIG焊接對於絕緣性要求較高，對於機器人本體，焊接設備與機器人之間要保證良好的絕緣性；
（4）、如大批量生產時，也應考慮其鎢極磨損對TCP的影響；
（5）、如有TIG自熔的客戶，需對焊縫縫隙以及工裝有較大的要求；
（6）、如有TIG鋁及鋁合金填絲的客戶，脈動送絲容易出現卡絲的現象，應選配專用的送絲導管，確保送絲通暢，不影響焊接；
三、TIG焊接工藝
1、焊接方法
在TIG焊接方法中有交流TIG焊、直流TIG焊以及焊接電流有周期性變化的脈衝TIG焊接方式。
按照使用不同的電極極性和電流的控製方式，可以將TIG焊接方法進行分類：
2、起弧方式
TIG焊引弧方法總休上分成兩大類，二類是接觸式引弧，另一類是非接觸式引弧。接觸式引弧也就是我們通常所見的焊接時將鎢電極與工件短路，然後迅速地將鎢極提起，整個動作好似擦火柴一樣。這種方法簡單，勿須其他附加裝置，然而它僅僅能用於小電流的直流TIG焊。大電流時采用此法鎢極燒損嚴重，改變鎢極端部的幾何尺寸，這種引弧方法不適宜交流TIG焊，因為無法引燃電弧。並且有時當鎢極抬起瞬間電弧吹力會破壞保護氣流，將工件表麵弄髒。
非接觸引弧主要是針對交流TIG焊要求所設計的。它的指導思想是利用上千伏的高壓脈衝使氣體電離和電子發射。這種引弧方法有如下兩種：
高頻高壓振蕩引弧器這是一種傳統的引弧器，目前在國內外的TIG焊機上還在大量地應用；
高壓脈衝引弧器這是一種工頻高壓脈衝發生器，輸出800V的高壓脈衝來擊穿電弧間隙；
3、焊接方式
一個是從左往右焊，叫右向焊法 一個是從右往左，左向焊法 左向焊法的優點： 焊縫熔深大，能看清焊縫，不易焊偏 左向焊法的缺點： 不能看到熔池。 右向焊法的優點：能看清熔池，便於焊縫的成形與控製。 右向焊法的缺點： 焊縫熔深淺，易焊偏。
四、TIG機器人實際焊接實例
1、 客戶樣品：
（1）2.5mm碳鋼管TIG焊完成對接
（2）汽車波紋管TIG點焊（0.35mm）
（3）2mm厚不鏽鋼樣件TIG焊完成搭接
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