Fuldstændig analyse af materialer, der er egnede til industrielle svejserobotter

Som et kerneudstyr i intelligent fremstilling er industrielle svejserobotter blevet brugt i vid udstrækning inden for forskellige områder såsom biler, tekniske maskiner, rumfart osv. på grund af deres fordele med høj præcision, høj stabilitet og høj effektivitet. De anvendelige svejsematerialer dækker de almindelige kategorier af metalmaterialer, og den specifikke tilpasningsevne skal bedømmes grundigt baseret på materialeegenskaber, svejseprocesser og robotkonfigurationer.
1, sorte metalmaterialer (almindelige anvendelsesområder)
Sortmetal er baseret på jern, og dets svejseegenskaber bestemmes af forskelle i kulstofindhold og legeringselementer. Det er hovedmålet for industrielle svejserobotter.
1. Lavt kulstofstål (inklusive Q235, SPHC osv.)
Materialeegenskaber: kulstofindhold Mindre end eller lig med 0,25%, fremragende svejsbarhed, moderat termisk ledningsevne, smeltepunkt på omkring 1450-1550 grader, lav pris, styrke opfylder kravene til generelle strukturer.
Egnet svejseproces:
Smelteelektrode-gas-afskærmet svejsning (MIG/MAG): Den mest almindeligt anvendte proces, hvor robotter opnår effektiv svejsning gennem kontinuerlig trådfremføring, velegnet til tyk pladesplejsning og komponentsamling (såsom entreprenørmaskineri rammer og bilchassis).
Punktsvejsning: Til tyndpladeforbindelser (såsom karosseribeklædning) opnår robotter hurtig punktsvejsning gennem høj-frekvens og høj-punktkontrol med svejseeffektivitet 3-5 gange højere end manuelt arbejde.
TIG-svejsning: Velegnet til høj-stødsvejsninger (såsom rørledninger og præcisionsmekaniske dele) og robotten kan nøjagtigt styre buelængden og svejsehastigheden for at sikre ensartet svejsedannelse.
Typiske anvendelser: bilkarosseri, container, stålkonstruktionsfabrik, værktøjsmaskine osv.
2. Lavlegeret stål (inklusive Q355, 40Cr, 16Mn osv.)
Materialeegenskaber: Kulstofindhold Mindre end eller lig med 0,2%, tilsatte legeringselementer som Mn, Si, Cr osv., med højere styrke end lavkulstofstål, god svejsbarhed, men varmetilførslen skal kontrolleres under svejsning for at undgå koldrevner.
Egnet svejseproces:
MAG-svejsning (rig argonbeskyttelse): Ved at bruge en blanding af argon- og kuldioxidgasbeskyttelse reduceres oxidationen af ​​svejsesømmen, og revnemodstanden forbedres. Den er velegnet til tykpladesvejsning (såsom tekniske robotarme og trykbeholdere).
Typiske anvendelser: entreprenørmaskiner, trykbeholdere, skibsbygning, vindmølletårne ​​mv.
3. Rustfrit stål (inklusive 304, 316, 321 serier osv.)
Materialeegenskaber: Indeholder Cr Større end eller lig med 10,5 %, Ni og andre elementer, korrosions-bestandig, høj-temperaturbestandig, dårlig termisk ledningsevne (ca. 1/3 af stål med lavt kulstofindhold), tilbøjelig til intergranulær korrosion og varmerevner under svejsning.
Egnet svejseproces:
TIG-svejsning (argonbuesvejsning): Den mest anvendte proces, hvor robotten præcist styrer varmetilførslen (lille strøm, hurtig svejsning) for at reducere overophedningen af ​​svejsemetallet og undgå intergranulær korrosion. Den er velegnet til tynde plader og præcisionskomponenter (såsom rustfri stålrør og medicinsk udstyr).
MIG-svejsning (pulstilstand): ved hjælp af pulsstrøm i stedet for jævnstrøm for at reducere svejsevarme og sprøjt, velegnet til mellemtyk pladesvejsning (såsom lagertanke i rustfrit stål og kemisk udstyr), kan robotten kompensere for svejsedeformation gennem svejsesømmesporingssystemet.
-* * Typiske anvendelser * *: kemisk udstyr, fødevaremaskiner, medicinsk udstyr, komponenter til rumfart osv.
2, ikke-jernholdige metalmaterialer (høj-anvendelsesfelt)
Ikke-jernholdige metaller har lav densitet, stærk ledningsevne/termisk ledningsevne og er sværere at svejse end sorte metaller, hvilket kræver specialiseret robotkonfiguration og procesoptimering.
1. Aluminiumslegering (inklusive 6061, 5052, 7075 serien osv.)
Materialeegenskaber: Massefylden er kun en-tredjedel af stål, styrke/vægtforholdet er højt, den termiske ledningsevne er ekstremt stærk (ca. tre gange højere end for stål med lavt kulstofindhold), smeltepunktet er lavt (omkring 660 grader ), og det er tilbøjeligt til oxidation under svejsning (generering af Al ₂ O ∝ oxid og varm ∝ oxid).
Egnet svejseproces:
MIG-svejsning (argongasbeskyttelse+specialiseret aluminiumssvejsetråd): Robotten skal være udstyret med en aluminiumssvejsetrådfremføringsmaskine med høj trådfremføringsstabilitet (for at undgå trådadhæsion), ved brug af høj strøm og kort lysbuesvejsning for hurtigt at bryde igennem oxidfilmen, velegnet til svejsning af mellemstore og tykke plader (såsom automobil- og rumfartsnav og hjulnav).
TIG-svejsning (AC-tilstand): Vekselstrøm kan beskadige oxidfilmen gennem den "katodiske rengørings"-effekt, der er egnet til tynde plader og præcisionskomponenter (såsom døre og vinduer i aluminiumslegeringer, kabinetter til elektronisk udstyr). Robotten skal kontrollere buestabiliteten for at undgå at brænde igennem.
Typiske applikationer: bilfremstilling (letvægtskarosseri, hjulnav), rumfart (flyvinger, skrogramme), højhastighedsskinnekarosseri, elektronisk udstyr osv.
2. Kobber og kobberlegeringer (herunder lilla kobber, messing, bronze)
Materialeegenskaber: Stærk elektrisk og termisk ledningsevne (kobber har en termisk ledningsevne 5 gange højere end lavt kulstofstål), højt smeltepunkt (kobber 1083 grader), let varmetab under svejsning og tilbøjelig til ufuldstændig smeltning og porøsitet. Messingsvejsning frigiver også zinkdamp (giftig).
Egnet svejseproces:
TIG-svejsning (argon+helium blandet beskyttelse): Helium kan øge lysbuetemperaturen, kompensere for kobbers høje varmeledningsevne og er velegnet til svejsning af kobber tynde plader (såsom elektriske komponenter og rørledninger). Robotten skal bruge høj strøm og langsom svejsehastighed for at sikre varmetilførsel.
MIG-svejsning (pulstilstand+specialiseret kobbersvejsetråd): velegnet til svejsning af mellemtykke plader af messing og bronze (såsom ventiler og varmevekslere), robotter samarbejder med røgrensningssystemer for at behandle zinkdamp og undgå miljøforurening.
Med den kontinuerlige udvikling af robotteknologi, svejseprocesser og materialevidenskab vil det anvendelige materialesortiment af industrielle svejserobotter fortsætte med at udvide. I fremtiden vil deres anvendelser inden for specialmaterialesvejsning, kompositmaterialeforbindelse og andre områder være mere omfattende, hvilket giver stærkere teknisk support til intelligent fremstilling.