超聲波金屬焊接機的一些常見事項

1.超聲波金屬焊接機焊接電源的選用

通過對多種電源的試用，并針對試用過程中出現的問題，結合工件的材質、形狀特性、尺寸精度要求、焊縫長度及位置特點、焊接工作量及機器人的工作效率，該超聲波金屬焊接機系統采用全數字脈沖氣體保護焊電源，即脈沖MIG焊接工藝電源。眾所周知，焊接過程中電弧控制程度，決定著焊接質量的好壞，而全數字脈沖氣體保護焊電源由于采用了數字化技術，因此控制系統的反饋時間比傳統的焊機減少了幾個數量級，提高了反饋靈敏性。在采用脈沖焊接時，能提供相適宜的脈沖波形，還可有效控制每個脈沖只過渡一個熔滴，這使得整個焊接過程中弧長保持不變，焊接過程幾乎沒有飛濺，而且可以實現超低熱輸入的焊接，同時還可以克服傳統的GMA焊機焊接結束后，焊絲的末端會形成一個影響再引弧結球的缺陷，實現焊接質量和焊接效率的最佳匹配。

2.焊絲直徑選擇

超聲波金屬焊接機結合焊接質量和焊接效率的需要，焊絲采用f1.6mm的實芯焊絲，可以滿足連接板的實際焊接需要，同時也便于焊接效率的提高。

3.焊接參數確定

(1)電弧電壓及焊接電流電弧電壓是短路過渡時的關鍵參數，電弧電壓與焊接電流相匹配，可以實現飛濺小、焊縫成形良好和穩定的焊接過程。通過多次試驗，電弧電壓確定為20~25V，焊接電流確定為200~260A。

(2)焊接速度

焊接速度提高，焊縫熔寬、熔深和余高均減小，容易產生咬邊、氣孔和未焊透等缺陷。焊速過低，容易產生燒穿、組織粗大、焊接變形大等問題。

通過多次試驗，焊接速度定為400~800mm/min，焊接起弧時間為點/0.5s、收弧時間點/0.5s，機器人空走時間平均點/1.5s。

(3)氣體混合比和流量確定采用80%Ar和20%CO2混合氣體，CO2氣體的純度≥99.5%。氣體流量的確定要充分考慮室內、室外作業地點的差別，氣體流量過低，保護氣體挺度不足，焊縫易產生氣孔;流量過大，容易浪費氣體，同時由于有可能出現紊流，而造成保護性變差，在焊縫表面形成灰色氧化層，使焊縫質量降低，一般氣體流量應定為15~25L/min。

(4)焊絲伸出長度焊絲伸出長度增加時，焊絲上的電阻熱增加，焊絲熔化加快，生產效率高，但伸出長度過大時，焊絲容易產生過熱，造成成段熔斷、飛濺嚴重，從而使焊接過程不穩定，合適的伸出長度應為焊絲直徑的10~12倍，因此本焊接工藝焊絲的伸出長度確定為16mm。

4.連接板的超聲波金屬焊接機實際焊接應用

采用上述方案設計的焊接機器人實際焊接作業，連接板按照每組四個的固定位置安裝在定位平臺上。在定位過程中，為避免增加輔助定位基準而造成的成本增加和工序增加，在定位方式選擇上充分利用連接板自身的結構作為定位基準，該定位方法以銷柱的內孔和事先按照工件尺寸在定位平臺上已加工出的定位孔為基準，插入兩個定位銷，即可以實現連接板在定位平臺上“一面兩銷”定位。焊接機器人按照固定的運行軌跡和坐標數據進行編程，可以有效實現連接板的自動焊接作業。

5.效果

超聲波金屬焊接機采用上述工藝及方案進行連接板焊接作業，工件定位精度高，機器人動作精度準確，焊接軌跡與焊縫重合度高，采用超聲波金屬焊接機的焊縫成形美觀、飽滿，因而焊接效率和焊接質量得到明顯提高;且使用實芯焊絲后，無需清理焊渣，對改善作業環境、降低工人勞動強度帶來了明顯的效果，也為企業自動化、智能化和高效化超聲波金屬焊接機的全面投入使用，奠定的良好的應用基礎。