Plasma welding焊接系統在汽車行業的應用

張峰

摘 要：為解決汽車車門外觀質量、減少傳統人工弧焊的焊渣堆積和焊接強度等問題，應用Plasma焊接系統，在保證焊點強度達到要求的前提下，使產品外觀質量得到很大的提升，同時獲得了更快的焊接速度，大大的提高了焊接效率。這項新技術的應用，使Plasma焊接系統在汽車行業的各種應用都具有可靠性高、產品外表面質量好的優點，是未來高端汽車逐步應用的技術之一。

關鍵詞：等離子釬焊 間隙容忍性 等離子焊槍 非熔化極 等離子發生器 高能束焊接

中圖分類號：TG47 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0071-01

普通的熔化極焊接，焊接特點為：焊接后焊渣外觀不平整，堆積過高，對于車門外觀要求較高的部位，需要二次打磨，人工打磨存在質量較難控制，浪費CT等缺點；而采用Plasma焊接技術焊接，外觀質量滿足使用要求，不需要進行后續工藝處理，可大大提高生產效率和生產質量。

采用Plasma焊接系統可以實現以下目的：

（1）低熱輸入量，可以大大減少焊接變形；

（2）送絲運動與熔滴過渡過程進行數字化協調 ，可以大大提高焊接效率；

（3）無飛濺過渡，提高了產品外觀質量；

（4）高能束焊接，電弧窄且穿透性強，集中的電弧使能量利用率大大提高，能一次性獲得良好和穩定的焊接溶深，同時對工件產生的變形影響較小，易得到高質量的焊縫成行和金相組織；

（5）焊接工件不需要開坡口，使用更少的填充材料，損耗件壽命更長；

（6）對于車門外漏部位的焊接，采用此技術可以提高產品的外觀質量。

1 系統構成和原理介紹

Plasma焊接系統構成為：等離子焊機，等離子發生器，控制面板，等離子焊強，送絲機構，水箱。下面詳述Plasma焊接的過程說明。

1.1 Plasma welding系統組成

1.1.1 Plasma welding系統焊接示意圖

（1）等離子發生器；

（2）等離子電源；

（3）ROB5000機器人接口；

（4）ROB4000機器人接口；

（5）十芯控制線；

（6）十芯控制線；

（7）FC水箱；

（8）小車；

（9）中繼線；

（10）等離子焊槍；

（11）送絲機；

（12）十芯控制線；

（13）機用送絲管；

（14）熱絲電源；

（15）熱絲電纜。

1.1.2 系統原理概述

等離子焊接工藝與傳統焊接工藝相比有很大的優勢，這些優勢讓等離子工藝在對一些焊接質量要求苛刻的情況下，尤其是應用到薄板或者板材厚度到8 mm的工件。在等離子焊接工藝中，電弧是在水冷噴嘴內被強制壓縮，形成了等離子狀態，等離子電弧具有強大的穿透性，在常規焊接需要開V型或者U型坡口的焊縫時，等離子焊接節省了這部分的焊前準備工作時間。這樣還可以和節約30%的填充焊絲。另一方面，可獲得更高的焊接速度，在確保實現更好的熔透性的情況下，節約了更多的時間和成本。同時，鎢棒在水冷噴嘴內的等離子氣體的保護下，使用壽命大大提高。是一種采用高能束的非熔化極的焊接工藝。

1.1.3 系統各部分構成介紹

（1）數字化電源：是等離子焊接的基礎，它可選擇的電流范圍從0.5到500 A，可隨時配置不同工況的等離子系統；

（2）數字化等離子控制器：可以精確的調整等離子氣體流量，達到滿意的焊接效果；

（3）等離子焊槍：分人工和機器人焊槍，手工焊槍的手柄符合人體工程學，槍頭可以靈活旋轉角度以實現精確的手工操作。機器人焊槍設計有四個安裝平面，可以靈活的安裝在機器人上。焊槍工具坐標原點的設計精準而穩固；

（4）送絲系統：根據生產節拍，可選擇盤絲和桶絲。送絲機構會智能的根據焊接工況進行送絲，極大地提高了焊接效率；

（5）控制系統：智能化的控制面板，可以快速的對整套系統進行參數調整，確保焊接的焊接質量；

（6）冷卻系統：冷卻系統量身而入，模塊化組合到焊接系統中，確保了對焊槍的整體冷卻效果。

1.2 焊接系統間隙容忍性論證

此焊接系統由于使用的特殊場合，對工件的板材間隙有一定要求，根據本次項目的特點和使用設備，進行了系列間隙實驗。

（1）當板材零間隙時，焊接狀態穩定，焊接速度可達0.72 m/min；

（2）當板材間隙為0.8 mm時，焊接狀態有所降低，焊接速度可達0.36 m/min；

（3）綜合各種間隙及焊接狀態，對于1 mm以內板材，當間隙在0.8 mm以內，焊槍左右偏移0.8 mm以內時，可達到穩定的焊接狀態。

2 結語

等離子焊接系統的各種優勢，使得它比傳統的MIG＼MAG等弧焊工藝具有更快的焊接速度，更高的焊接質量，在在未來高端車型的應用將是一種趨勢。endprint

摘 要：為解決汽車車門外觀質量、減少傳統人工弧焊的焊渣堆積和焊接強度等問題，應用Plasma焊接系統，在保證焊點強度達到要求的前提下，使產品外觀質量得到很大的提升，同時獲得了更快的焊接速度，大大的提高了焊接效率。這項新技術的應用，使Plasma焊接系統在汽車行業的各種應用都具有可靠性高、產品外表面質量好的優點，是未來高端汽車逐步應用的技術之一。

關鍵詞：等離子釬焊 間隙容忍性 等離子焊槍 非熔化極 等離子發生器 高能束焊接

中圖分類號：TG47 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0071-01

普通的熔化極焊接，焊接特點為：焊接后焊渣外觀不平整，堆積過高，對于車門外觀要求較高的部位，需要二次打磨，人工打磨存在質量較難控制，浪費CT等缺點；而采用Plasma焊接技術焊接，外觀質量滿足使用要求，不需要進行后續工藝處理，可大大提高生產效率和生產質量。

采用Plasma焊接系統可以實現以下目的：

（1）低熱輸入量，可以大大減少焊接變形；

（2）送絲運動與熔滴過渡過程進行數字化協調 ，可以大大提高焊接效率；

（3）無飛濺過渡，提高了產品外觀質量；

（4）高能束焊接，電弧窄且穿透性強，集中的電弧使能量利用率大大提高，能一次性獲得良好和穩定的焊接溶深，同時對工件產生的變形影響較小，易得到高質量的焊縫成行和金相組織；

（5）焊接工件不需要開坡口，使用更少的填充材料，損耗件壽命更長；

（6）對于車門外漏部位的焊接，采用此技術可以提高產品的外觀質量。

1 系統構成和原理介紹

Plasma焊接系統構成為：等離子焊機，等離子發生器，控制面板，等離子焊強，送絲機構，水箱。下面詳述Plasma焊接的過程說明。

1.1 Plasma welding系統組成

1.1.1 Plasma welding系統焊接示意圖

（1）等離子發生器；

（2）等離子電源；

（3）ROB5000機器人接口；

（4）ROB4000機器人接口；

（5）十芯控制線；

（6）十芯控制線；

（7）FC水箱；

（8）小車；

（9）中繼線；

（10）等離子焊槍；

（11）送絲機；

（12）十芯控制線；

（13）機用送絲管；

（14）熱絲電源；

（15）熱絲電纜。

1.1.2 系統原理概述

等離子焊接工藝與傳統焊接工藝相比有很大的優勢，這些優勢讓等離子工藝在對一些焊接質量要求苛刻的情況下，尤其是應用到薄板或者板材厚度到8 mm的工件。在等離子焊接工藝中，電弧是在水冷噴嘴內被強制壓縮，形成了等離子狀態，等離子電弧具有強大的穿透性，在常規焊接需要開V型或者U型坡口的焊縫時，等離子焊接節省了這部分的焊前準備工作時間。這樣還可以和節約30%的填充焊絲。另一方面，可獲得更高的焊接速度，在確保實現更好的熔透性的情況下，節約了更多的時間和成本。同時，鎢棒在水冷噴嘴內的等離子氣體的保護下，使用壽命大大提高。是一種采用高能束的非熔化極的焊接工藝。

1.1.3 系統各部分構成介紹

（1）數字化電源：是等離子焊接的基礎，它可選擇的電流范圍從0.5到500 A，可隨時配置不同工況的等離子系統；

（2）數字化等離子控制器：可以精確的調整等離子氣體流量，達到滿意的焊接效果；

（3）等離子焊槍：分人工和機器人焊槍，手工焊槍的手柄符合人體工程學，槍頭可以靈活旋轉角度以實現精確的手工操作。機器人焊槍設計有四個安裝平面，可以靈活的安裝在機器人上。焊槍工具坐標原點的設計精準而穩固；

（4）送絲系統：根據生產節拍，可選擇盤絲和桶絲。送絲機構會智能的根據焊接工況進行送絲，極大地提高了焊接效率；

（5）控制系統：智能化的控制面板，可以快速的對整套系統進行參數調整，確保焊接的焊接質量；

（6）冷卻系統：冷卻系統量身而入，模塊化組合到焊接系統中，確保了對焊槍的整體冷卻效果。

1.2 焊接系統間隙容忍性論證

此焊接系統由于使用的特殊場合，對工件的板材間隙有一定要求，根據本次項目的特點和使用設備，進行了系列間隙實驗。

（1）當板材零間隙時，焊接狀態穩定，焊接速度可達0.72 m/min；

（2）當板材間隙為0.8 mm時，焊接狀態有所降低，焊接速度可達0.36 m/min；

（3）綜合各種間隙及焊接狀態，對于1 mm以內板材，當間隙在0.8 mm以內，焊槍左右偏移0.8 mm以內時，可達到穩定的焊接狀態。

2 結語

等離子焊接系統的各種優勢，使得它比傳統的MIG＼MAG等弧焊工藝具有更快的焊接速度，更高的焊接質量，在在未來高端車型的應用將是一種趨勢。endprint

摘 要：為解決汽車車門外觀質量、減少傳統人工弧焊的焊渣堆積和焊接強度等問題，應用Plasma焊接系統，在保證焊點強度達到要求的前提下，使產品外觀質量得到很大的提升，同時獲得了更快的焊接速度，大大的提高了焊接效率。這項新技術的應用，使Plasma焊接系統在汽車行業的各種應用都具有可靠性高、產品外表面質量好的優點，是未來高端汽車逐步應用的技術之一。

關鍵詞：等離子釬焊 間隙容忍性 等離子焊槍 非熔化極 等離子發生器 高能束焊接

中圖分類號：TG47 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0071-01

普通的熔化極焊接，焊接特點為：焊接后焊渣外觀不平整，堆積過高，對于車門外觀要求較高的部位，需要二次打磨，人工打磨存在質量較難控制，浪費CT等缺點；而采用Plasma焊接技術焊接，外觀質量滿足使用要求，不需要進行后續工藝處理，可大大提高生產效率和生產質量。

采用Plasma焊接系統可以實現以下目的：

（1）低熱輸入量，可以大大減少焊接變形；

（2）送絲運動與熔滴過渡過程進行數字化協調 ，可以大大提高焊接效率；

（3）無飛濺過渡，提高了產品外觀質量；

（4）高能束焊接，電弧窄且穿透性強，集中的電弧使能量利用率大大提高，能一次性獲得良好和穩定的焊接溶深，同時對工件產生的變形影響較小，易得到高質量的焊縫成行和金相組織；

（5）焊接工件不需要開坡口，使用更少的填充材料，損耗件壽命更長；

（6）對于車門外漏部位的焊接，采用此技術可以提高產品的外觀質量。

1 系統構成和原理介紹

Plasma焊接系統構成為：等離子焊機，等離子發生器，控制面板，等離子焊強，送絲機構，水箱。下面詳述Plasma焊接的過程說明。

1.1 Plasma welding系統組成

1.1.1 Plasma welding系統焊接示意圖

（1）等離子發生器；

（2）等離子電源；

（3）ROB5000機器人接口；

（4）ROB4000機器人接口；

（5）十芯控制線；

（6）十芯控制線；

（7）FC水箱；

（8）小車；

（9）中繼線；

（10）等離子焊槍；

（11）送絲機；

（12）十芯控制線；

（13）機用送絲管；

（14）熱絲電源；

（15）熱絲電纜。

1.1.2 系統原理概述

等離子焊接工藝與傳統焊接工藝相比有很大的優勢，這些優勢讓等離子工藝在對一些焊接質量要求苛刻的情況下，尤其是應用到薄板或者板材厚度到8 mm的工件。在等離子焊接工藝中，電弧是在水冷噴嘴內被強制壓縮，形成了等離子狀態，等離子電弧具有強大的穿透性，在常規焊接需要開V型或者U型坡口的焊縫時，等離子焊接節省了這部分的焊前準備工作時間。這樣還可以和節約30%的填充焊絲。另一方面，可獲得更高的焊接速度，在確保實現更好的熔透性的情況下，節約了更多的時間和成本。同時，鎢棒在水冷噴嘴內的等離子氣體的保護下，使用壽命大大提高。是一種采用高能束的非熔化極的焊接工藝。

1.1.3 系統各部分構成介紹

（1）數字化電源：是等離子焊接的基礎，它可選擇的電流范圍從0.5到500 A，可隨時配置不同工況的等離子系統；

（2）數字化等離子控制器：可以精確的調整等離子氣體流量，達到滿意的焊接效果；

（3）等離子焊槍：分人工和機器人焊槍，手工焊槍的手柄符合人體工程學，槍頭可以靈活旋轉角度以實現精確的手工操作。機器人焊槍設計有四個安裝平面，可以靈活的安裝在機器人上。焊槍工具坐標原點的設計精準而穩固；

（4）送絲系統：根據生產節拍，可選擇盤絲和桶絲。送絲機構會智能的根據焊接工況進行送絲，極大地提高了焊接效率；

（5）控制系統：智能化的控制面板，可以快速的對整套系統進行參數調整，確保焊接的焊接質量；

（6）冷卻系統：冷卻系統量身而入，模塊化組合到焊接系統中，確保了對焊槍的整體冷卻效果。

1.2 焊接系統間隙容忍性論證

此焊接系統由于使用的特殊場合，對工件的板材間隙有一定要求，根據本次項目的特點和使用設備，進行了系列間隙實驗。

（1）當板材零間隙時，焊接狀態穩定，焊接速度可達0.72 m/min；

（2）當板材間隙為0.8 mm時，焊接狀態有所降低，焊接速度可達0.36 m/min；

（3）綜合各種間隙及焊接狀態，對于1 mm以內板材，當間隙在0.8 mm以內，焊槍左右偏移0.8 mm以內時，可達到穩定的焊接狀態。

2 結語

等離子焊接系統的各種優勢，使得它比傳統的MIG＼MAG等弧焊工藝具有更快的焊接速度，更高的焊接質量，在在未來高端車型的應用將是一種趨勢。endprint