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摘 要：为解决汽车车门外观质量、减少传统人工弧焊的焊渣堆积和焊接强度等问题,应用Plasma焊接系统,在保证焊点强度达到要求的前提下,使产品外观质量得到很大的提升,同时获得了更快的焊接速度,大大的提高了焊接效率.这项新技术的应用,使Plasma焊接系统在汽车行业的各种应用都具有可靠性高、产品外表面质量好的优点,是未来高端汽车逐步应用的技术之一.

关 键 词：等离子钎焊间隙容忍性等离子焊枪非熔化极等离子发生器高能束焊接

中图分类号：TG47文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0071-01

普通的熔化极焊接,焊接特点为：焊接后焊渣外观不平整,堆积过高,对于车门外观要求较高的部位,需要二次打磨,人工打磨存在质量较难控制,浪费CT等缺点；而采用Plasma焊接技术焊接,外观质量满足使用要求,不需要进行后续工艺处理,可大大提高生产效率和生产质量.

采用Plasma焊接系统可以实现以下目的：

（1）低热输入量,可以大大减少焊接变形；

（2）送丝运动与熔滴过渡过程进行数字化协调,可以大大提高焊接效率；

（3）无飞溅过渡,提高了产品外观质量；

（4）高能束焊接,电弧窄且穿透性强,集中的电弧使能量利用率大大提高,能一次性获得良好和稳定的焊接溶深,同时对工件产生的变形影响较小,易得到高质量的焊缝成行和金相组织；

（5）焊接工件不需要开坡口,使用更少的填充材料,损耗件寿命更长；

（6）对于车门外漏部位的焊接,采用此技术可以提高产品的外观质量.

1系统构成和原理介绍

Plasma焊接系统构成为：等离子焊机,等离子发生器,控制面板,等离子焊强,送丝机构,水箱.下面详述Plasma焊接的过程说明.

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1.1.1Plasmawelding系统焊接示意图

（1）等离子发生器；

（2）等离子电源；

（3）ROB5000机器人接口；

（4）ROB4000机器人接口；

（5）十芯控制线；

（6）十芯控制线；

（7）FC水箱；

（8）小车；

（9）中继线；

（10）等离子焊枪；

（11）送丝机；

（12）十芯控制线；

（13）机用送丝管；

（14）热丝电源；

（15）热丝电缆.

1.1.2系统原理概述

等离子焊接工艺与传统焊接工艺相比有很大的优势,这些优势让等离子工艺在对一些焊接质量要求苛刻的情况下,尤其是应用到薄板或者板材厚度到8mm的工件.在等离子焊接工艺中,电弧是在水冷喷嘴内被强制压缩,形成了等离子状态,等离子电弧具有强大的穿透性,在常规焊接需要开V型或者U型坡口的焊缝时,等离子焊接节省了这部分的焊前准备工作时间.这样还可以和节约30%的填充焊丝.另一方面,可获得更高的焊接速度,在确保实现更好的熔透性的情况下,节约了更多的时间和成本.同时,钨棒在水冷喷嘴内的等离子气体的保护下,使用寿命大大提高.是一种采用高能束的非熔化极的焊接工艺.

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1.1.3系统各部分构成介绍

（1）数字化电源：是等离子焊接的基础,它可选择的电流范围从0.5到500A,可随时配置不同工况的等离子系统；

（2）数字化等离子控制器：可以精确的调整等离子气体流量,达到满意的焊接效果；

（3）等离子焊枪：分人工和机器人焊枪,手工焊枪的手柄符合人体工程学,枪头可以灵活旋转角度以实现精确的手工操作.机器人焊枪设计有四个安装平面,可以灵活的安装在机器人上.焊枪工具坐标原点的设计精准而稳固；

（4）送丝系统：根据生产节拍,可选择盘丝和桶丝.送丝机构会智能的根据焊接工况进行送丝,极大地提高了焊接效率；

（5）控制系统：智能化的控制面板,可以快速的对整套系统进行参数调整,确保焊接的焊接质量；

（6）冷却系统：冷却系统量身而入,模块化组合到焊接系统中,确保了对焊枪的整体冷却效果.

1.2焊接系统间隙容忍性论证

此焊接系统由于使用的特殊场合,对工件的板材间隙有一定要求,根据本次项目的特点和使用设备,进行了系列间隙实验.

（1）当板材零间隙时,焊接状态稳定,焊接速度可达0.72m/min；

（2）当板材间隙为0.8mm时,焊接状态有所降低,焊接速度可达0.36m/min；

（3）综合各种间隙及焊接状态,对于1mm以内板材,当间隙在0.8mm以内,焊枪左右偏移0.8mm以内时,可达到稳定的焊接状态.

2结语

等离子焊接系统的各种优势,使得它比传统的MIG＼MAG等弧焊工艺具有更快的焊接速度,更高的焊接质量,在在未来高端车型的应用将是一种趋势.

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