[发明专利]厚壁管对接接头多层焊的TOPTIG焊枪姿态参数取值验证方法

摘要

厚壁管对接接头多层焊的TOPTIG焊枪姿态参数取值验证方法属于高速动车组车辆天线梁对接管件的TOPTIG焊接工艺方法领域，该方法首先依据工作经验给出了使用不同焊接类型时焊枪姿态函数f(θ,d)所必须符合的取值范围及其对应焊枪高度h的取值范围，然后对任意给定的各组新的焊枪姿态夹角θ值和焊枪偏移距离d值的焊枪姿态参数，对其参数选择的优劣程度进行验证。本发明的方法能够辅助焊接工艺人员快速评价其当前所设定的焊枪姿态参数是否合理，实现了对TOPTIG工艺在厚壁管对接接头多层焊中的焊接参数设计方法的改进和优化，并大幅提高焊接工艺参数设计效率，降低次品率，提高产生经济效益。

主权项

1.厚壁管对接接头多层焊的TOPTIG焊枪姿态参数取值验证方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一：定义焊枪姿态函数的表达式如下：式(1)中，R表示坡口的底部半径，β表示焊丝倾角，d表示焊枪偏移距离，θ表示焊枪姿态夹角，经验常数k的值由焊接电流I和保护气流量S的取值范围确定，取值依据是：当I＜100A且4L/min≤S≤7L/min时，k＝0.9；当I＜100A且7L/min＜S≤11L/min时，k＝1；当I＜100A且S＞11L/min时，k＝1.01；当100A≤I＜200A且4L/min≤S≤7L/min时，k＝1；当100A≤I＜200A且7L/min＜S≤11L/min时，k＝1.02；当100A≤I＜200A且S＞11L/min时，k＝1.04；当200A≤I＜300A且4L/min≤S≤7L/min时，k＝1.04；当200A≤I＜300A且7L/min＜S≤11L/min时，k＝1.07；当200A≤I＜300A且S＞11L/min时，k＝1.1；步骤二：依据工作经验，给出使用不同焊接类型时焊枪姿态函数f(θ,d)所必须符合的取值范围及其对应焊枪高度h的取值范围是：打底焊时，f(θ,d)的取值范围是[‑0.44,‑0.087]，焊枪高度h的取值范围是[3.5,4.5]；填充焊时，f(θ,d)的取值范围是[‑0.087,0.087]，焊枪高度h的取值范围是[4,5.5]；盖面焊时，f(θ,d)的取值范围是[0.087,0.44]，焊枪高度h的取值范围是[4,5.5]；步骤三：在使用TOPTIG焊对厚壁管对接接头进行多层焊接时，根据如下的子步骤对焊枪姿态参数的取值进行验证：步骤3.1：根据厚壁管对接接头多层焊工艺需求可知，第一层焊道使用打底焊焊接类型，第二层焊道使用填充焊焊接类型，第三层焊道使用盖面焊焊接类型；步骤3.2：根据步骤3.1中每层焊道的焊接类型，可以确定所使用的焊接电流I和保护气流量S对应的已知取值范围，进而确定每种焊接类型所对应的已知焊枪高度h，再通过步骤一中经验常数k的取值依据，确定经验常数k的值并使其成为已知；同时，待焊接厚壁管坡口的底部半径R已知，由焊枪型号所确定的焊丝倾角β已知；步骤3.3：针对每层焊道，在确保焊枪姿态对焊缝实际可到达的前提下，任意给定一组焊枪偏移距离d和焊枪姿态夹角θ的数值，并将此组给定的数值与步骤3.2中对应确定的已知的焊丝倾角β、经验常数k、待焊接厚壁管坡口的底部半径R均代入焊枪姿态函数的表达式(1)中，从而求得一个f(θ,d)的数值结果；步骤3.4：将步骤3.3所获得的f(θ,d)的数值结果与步骤二所给定的f(θ,d)取值范围进行对比和判断；若步骤3.3所获得的f(θ,d)的数值结果落在步骤二相应焊接类型要求的取值范围内，则认定当前由步骤3.3所给定的一组焊枪偏移距离d和焊枪姿态夹角θ的数值符合质量控制要求；若步骤3.3所获得的f(θ,d)的数值结果未能落在步骤二相应焊接类型要求的取值范围内，则认定当前由步骤3.3所给定的一组焊枪偏移距离d和焊枪姿态夹角θ的数值不符合质量控制要求。