阅读说明：本技术 一种高效全自动钢结构焊接技术及其方法 (Efficient full-automatic steel structure welding technology and method thereof ) 是由 孟强海 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及钢结构焊接技术领域,且公开了高效全自动钢结构焊接的方法,包括以下步骤：焊接方式：考虑焊接成本,焊接技术与现代机械化和自动化生产的条件,焊接方式可选择电阻焊。该高效全自动钢结构焊接技术及其方法,具备实现高效全自动等优点,解决了现有技术中,钢结构焊接大部分采用电阻焊的方式,电阻焊各方面的特点虽然适用与大批量的规模性生产和自动化生产,但电阻焊过程中具有搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深,对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织的缺点,对自动化生产造成巨大阻碍的问题。(The invention relates to the technical field of steel structure welding, and discloses a high-efficiency full-automatic steel structure welding method, which comprises the following steps: the welding mode is as follows: considering the welding cost, the welding technology and the conditions of modern mechanization and automation production, the welding mode can be selected from resistance welding. The high-efficiency full-automatic steel structure welding technology and the method thereof have the advantages of realizing high efficiency full automation and the like, and solve the problems that in the prior art, most of steel structure welding adopts a resistance welding mode, the characteristics of all aspects of resistance welding are suitable for large-batch large-scale production and automatic production, but the defects of incomplete fusion, shrinkage cavity, crack, combination line stretching, splashing and indentation are easily caused in lap joint welding, dislocation, surface burn, incomplete penetration, gray spot, ferrite band, layered tearing and brittle tissue are easily caused in butt joint welding, and the automatic production is greatly hindered.)

一种高效全自动钢结构焊接技术及其方法

技术领域

本发明涉及钢结构焊接技术领域，具体为一种高效全自动钢结构焊接技术及其方法。

背景技术

钢结构焊接制造(即焊接结构生产)是从焊接生产的准备工作开始的，它包括结构的工艺性审查、工艺方案和工艺规程设计、工艺评定、编制工艺文件(含定额编制)和质量保证文件、定购原材料和辅助材料、外购和自行设计制造装配-焊接设备和装备，然后从材料入库真正开始了焊接结构制造工艺过程，包括材料复验入库、备料加工、装配-焊接、焊后热处理、质量检验和成品验收，其中还穿插返修、涂饰和喷漆，最后合格产品入库的全过程。

现有技术中，钢结构焊接大部分采用电阻焊的方式，电阻焊各方面的特点虽然适用与大批量的规模性生产和自动化生产，但电阻焊过程中具有搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深，对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织的缺点，对自动化生产造成的巨大的阻碍，故而提出一种高效全自动钢结构焊接技术及其方法解决上述所提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效全自动钢结构焊接技术及其方法，具备实现高效全自动等优点，解决了现有技术中，钢结构焊接大部分采用电阻焊的方式，电阻焊各方面的特点虽然适用与大批量的规模性生产和自动化生产，但电阻焊过程中具有搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深，对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织的缺点，对自动化生产造成巨大阻碍的问题。

(二)技术方案

为实现上述实现高效全自动的目的，本发明提供如下技术方案：

本发明要解决的另一技术问题是提供一种高效全自动钢结构焊接的方法，包括以下步骤：

1)焊接方式：考虑焊接成本，焊接技术与现代机械化和自动化生产的条件，焊接方式可选择电阻焊；

2)工艺调试：搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深，对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织，应该在各个分总成工位对焊缝进行破坏性检验，以保证焊缝质量满足工艺要求，并发现潜在可疑区；

3)工艺实践：对搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深以及对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织的加工数值进行反复式样和数值调试，使产品质量得到提升，减少残次品的产生，在投产前阶段，应再次对可疑区进行进一步的破坏性检验，确信焊缝质量完全满足工艺要求；

4)正常批量生产过程中：必须持续分析检验结果，对潜在可疑焊缝继续进行更多的检验，以保证可疑焊缝充分得到控制，直到采取的改正措施已经在生产工艺过程中得到真正落实和实施；

5)质量审查：对成品的合格率进行检查统计，产品要求，产品满足外观试验、断面试验和拉伸剪切试验视为合格。

优选的，所述电阻焊加热时间短，热量集中，故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序，不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氢等焊接材料，焊接成本低，操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件，生产率高，且无噪声及有害气体，在大批量生产中，可以和其他制造工序一起编到组装线上。

优选的，所述搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合需加强焊接参数的监控，缩孔点焊时可用低惯性电极和增加锻压力来克服，亦可采用减缓冷却速度的规范措施，缝焊时仅能采用减缓冷却速度的规范措施，裂纹减缓冷却速度和及时加压，以减少小熔核结晶时的内部拉应力，结合线伸入需对表面的残留杂质进行及时的清理，避免堆积过后提高熔点，压痕过深需尽可能的采用较硬的焊接规范及加强电机冷却，降低焊接件表面温度。

优选的，所述对接接头容易出现错位需最短伸出长度，表面烧伤可通过焊前应对焊件的夹持导电部位彻底清除氧化杂质，直至漏出金属光泽，夹紧力必须足够大，焊接合金钢时，水冷导电块内侧与焊件接触对应修成圆滑过渡，以免温差过陡及应力集中引发段纹，未焊透需对已去毛刺或机械加工后的零件中，仅有扩展到表面的未焊接用磁粉或荧光等方法检出，内部为焊透可用超声波检出，灰斑需加大顶锻留量，彻底挤出液态金属面上的氧化物，铁素体带需减少加热宽度与适当增大顶锻留量，层状撕裂需采用强迫成形顶锻工艺，改变接头处受力状态，选择合适的焊接参数，以保证在最少的顶锻留量下完全挤出液态金属，脆性组织需作后热处理，对裂纹倾向大的材料必须从工艺上采取措施，防止冷却过快。

优选的，所述经过工艺调试阶段的反复调试能够有效的保证工艺实践错误量的减少，工艺实践过程中，也将不断的根据实际参数缺陷更新和改进参数，作出对应调整提高质量。

优选的，所述产品满足外观试验、断面试验和拉伸剪切试验视为合格，对于部分其他特殊要求的钢结构焊接也可添加针对性的检测步骤：

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高效全自动钢结构焊接技术及其方法，具备以下有益效果：

1、该高效全自动钢结构焊接技术及其方法，通过搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合需加强焊接参数的监控，缩孔点焊时可用低惯性电极和增加锻压力来克服，亦可采用减缓冷却速度的规范措施，缝焊时仅能采用减缓冷却速度的规范措施，裂纹减缓冷却速度和及时加压，以减少小熔核结晶时的内部拉应力，结合线伸入需对表面的残留杂质进行及时的清理，避免堆积过后提高熔点，压痕过深需尽可能的采用较硬的焊接规范及加强电机冷却，降低焊接件表面温度，对接接头容易出现错位需最短伸出长度，表面烧伤可通过焊前应对焊件的夹持导电部位彻底清除氧化杂质，直至漏出金属光泽，夹紧力必须足够大，焊接合金钢时，水冷导电块内侧与焊件接触对应修成圆滑过渡，以免温差过陡及应力集中引发段纹，未焊透需对已去毛刺或机械加工后的零件中，仅有扩展到表面的未焊接用磁粉或荧光等方法检出，内部为焊透可用超声波检出，灰斑需加大顶锻留量，彻底挤出液态金属面上的氧化物，铁素体带需减少加热宽度与适当增大顶锻留量，层状撕裂需采用强迫成形顶锻工艺，改变接头处受力状态，选择合适的焊接参数，以保证在最少的顶锻留量下完全挤出液态金属，脆性组织需作后热处理，对裂纹倾向大的材料必须从工艺上采取措施，防止冷却过快，能够解决电阻焊在自动化焊接钢结构时的大部分问题，解决了电阻焊过程中具有搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深，对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织的缺点，达到了实现高效全自动的目的。

2、该高效全自动钢结构焊接技术及其方法，通过电阻焊加热时间短，热量集中，故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序，不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氢等焊接材料，焊接成本低，操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件，生产率高，且无噪声及有害气体，在大批量生产中，可以和其他制造工序一起编到组装线上，配合现有技术中的自动化焊接机器人能够有效的代替人工进行焊接，提高生产效率且降低人工成本。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

1.一种高效全自动钢结构焊接的方法，包括以下步骤：

1)焊接方式：考虑焊接成本，焊接技术与现代机械化和自动化生产的条件，焊接方式可选择电阻焊，电阻焊加热时间短，热量集中，故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序，不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氢等焊接材料，焊接成本低，操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件，生产率高，且无噪声及有害气体，在大批量生产中，可以和其他制造工序一起编到组装线上；

2)工艺调试：搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深，对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织，应该在各个分总成工位对焊缝进行破坏性检验，以保证焊缝质量满足工艺要求，并发现潜在可疑区，搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合需加强焊接参数的监控，缩孔点焊时可用低惯性电极和增加锻压力来克服，亦可采用减缓冷却速度的规范措施，缝焊时仅能采用减缓冷却速度的规范措施，裂纹减缓冷却速度和及时加压，以减少小熔核结晶时的内部拉应力，结合线伸入需对表面的残留杂质进行及时的清理，避免堆积过后提高熔点，压痕过深需尽可能的采用较硬的焊接规范及加强电机冷却，降低焊接件表面温度，对接接头容易出现错位需最短伸出长度，表面烧伤可通过焊前应对焊件的夹持导电部位彻底清除氧化杂质，直至漏出金属光泽，夹紧力必须足够大，焊接合金钢时，水冷导电块内侧与焊件接触对应修成圆滑过渡，以免温差过陡及应力集中引发段纹，未焊透需对已去毛刺或机械加工后的零件中，仅有扩展到表面的未焊接用磁粉或荧光等方法检出，内部为焊透可用超声波检出，灰斑需加大顶锻留量，彻底挤出液态金属面上的氧化物，铁素体带需减少加热宽度与适当增大顶锻留量，层状撕裂需采用强迫成形顶锻工艺，改变接头处受力状态，选择合适的焊接参数，以保证在最少的顶锻留量下完全挤出液态金属，脆性组织需作后热处理，对裂纹倾向大的材料必须从工艺上采取措施，防止冷却过快；

3)工艺实践：对搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深以及对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织的加工数值进行反复式样和数值调试，使产品质量得到提升，减少残次品的产生，在投产前阶段，应再次对可疑区进行进一步的破坏性检验，确信焊缝质量完全满足工艺要求，经过工艺调试阶段的反复调试能够有效的保证工艺实践错误量的减少，工艺实践过程中，也将不断的根据实际参数缺陷更新和改进参数，作出对应调整提高质量；

4)正常批量生产过程中：必须持续分析检验结果，对潜在可疑焊缝继续进行更多的检验，以保证可疑焊缝充分得到控制，直到采取的改正措施已经在生产工艺过程中得到真正落实和实施；

5)质量审查：对成品的合格率进行检查统计，产品要求，产品满足外观试验、断面试验和拉伸剪切试验视为合格，产品满足外观试验、断面试验和拉伸剪切试验视为合格，对于部分其他特殊要求的钢结构焊接也可添加针对性的检测步骤。

本发明的有益效果是：通过搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合需加强焊接参数的监控，缩孔点焊时可用低惯性电极和增加锻压力来克服，亦可采用减缓冷却速度的规范措施，缝焊时仅能采用减缓冷却速度的规范措施，裂纹减缓冷却速度和及时加压，以减少小熔核结晶时的内部拉应力，结合线伸入需对表面的残留杂质进行及时的清理，避免堆积过后提高熔点，压痕过深需尽可能的采用较硬的焊接规范及加强电机冷却，降低焊接件表面温度，对接接头容易出现错位需最短伸出长度，表面烧伤可通过焊前应对焊件的夹持导电部位彻底清除氧化杂质，直至漏出金属光泽，夹紧力必须足够大，焊接合金钢时，水冷导电块内侧与焊件接触对应修成圆滑过渡，以免温差过陡及应力集中引发段纹，未焊透需对已去毛刺或机械加工后的零件中，仅有扩展到表面的未焊接用磁粉或荧光等方法检出，内部为焊透可用超声波检出，灰斑需加大顶锻留量，彻底挤出液态金属面上的氧化物，铁素体带需减少加热宽度与适当增大顶锻留量，层状撕裂需采用强迫成形顶锻工艺，改变接头处受力状态，选择合适的焊接参数，以保证在最少的顶锻留量下完全挤出液态金属，脆性组织需作后热处理，对裂纹倾向大的材料必须从工艺上采取措施，防止冷却过快，能够解决电阻焊在自动化焊接钢结构时的大部分问题。

并且，通过电阻焊加热时间短，热量集中，故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序，不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氢等焊接材料，焊接成本低，操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件，生产率高，且无噪声及有害气体，在大批量生产中，可以和其他制造工序一起编到组装线上，配合现有技术中的自动化焊接机器人能够有效的代替人工进行焊接，提高生产效率且降低人工成本，解决了电阻焊过程中具有搭接接头焊容易出现产生未熔合与未完全熔合、缩孔、裂纹、结合线伸入、喷溅和压痕过深，对接接头容易出现错位、表面烧伤、未焊透、灰斑、铁素体带、层状撕裂和脆性组织的缺点，达到了实现高效全自动的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。