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埃斯顿焊接机器人多层布道顺序焊接时,各层之间的时间间隔如何把握?
发布时间:2026-07-05        浏览次数:0        返回列表

适配机型:ER 系列、酷卓 CoDroid,系统 RCS2,碳钢 MAG 焊 φ1.2 焊丝,核心逻辑:间隔时间由层间温度上限反向确定,程序用 WAIT 指令强制冷却,配合变位机联动、分道顺序双重控热

一、先明确工艺红线:层间温度标准(决定间隔长短根本依据)

1. 普通低碳钢 Q235/SPHC(6~20mm)

最大层间温度≤250℃,下限≥80℃

  • 高于 250℃:晶粒粗大、韧性下降、变形加剧;

  • 低于 80℃:熔池润湿性差,层间夹渣、未熔合。

2. 低合金高强钢 Q355、厚板>20mm

最大层间温度≤200℃,下限≥100℃,冷裂纹风险高,冷却间隔更长。

3. 打底焊特殊要求

打底后第一层填充,层间温度不宜超过 220℃,防止根部过热塌陷。

二、分板厚基准间隔时间(单条焊缝内部层间 WAIT 延时)

埃斯顿程序使用WAIT T=X.X指令,单位秒,焊完一层→机器人退至安全点→插入 WAIT 冷却,再执行下一层自动多层轨迹。

表格

板厚材质单道热输入标准层间 WAIT 间隔变形敏感 / 高强钢上调
≤10mm 中薄板 V 坡口Q235小规范打底 + 中等填充1.0~1.8s+0.5s(1.5~2.3s)
10~20mm 中厚碳钢Q235/Q355填充大电流喷射过渡2.0~3.0s+1.0s(3.0~4.0s)
>20mm 厚板 X 坡口多层填充Q355 / 高强碳钢高熔敷大送丝填充3.0~4.5s+1.0~1.5s

补充两种特殊场景间隔规则

  1. 整条焊缝全部打底完成,再统一焊填充打底全部焊完后,统一加长总冷却 WAIT 4~6s,再批量执行填充层,避免单条焊缝反复叠加热量;

  2. 对称交替 + 多层复合工艺变位机旋转换位时间(1.5~4s)可替代部分 WAIT,旋转过程自然散热,程序内可缩短 0.5~1s 独立 WAIT 延时。

三、埃斯顿两种多层模式下间隔时间实操设置

模式 1:系统自动多层多道(示教单道,系统自动生成填充 / 盖面)

埃斯顿弧焊工艺包自带多层偏移功能,仅示教根部焊道,Z 向自动抬升生成后续层道。

标准程序结构(带层间冷却 WAIT)

plaintext

MOVJ P_SAFE VJ=80
'=====根部打底焊=====
MOVL P_ROOT_START VL=600
ARCSTART WELD#1  '打底小规范
MOVL P_ROOT_END VL=650
ARCEND
MOVJ P_RETREAT  '退至坡口上方避让点
WAIT T=2.2      '16mm碳钢基准层间冷却2.2s

'系统自动生成第一层填充(Z自动偏移)
MOVL P_FILL1_START VL=700
ARCSTART WELD#2  '填充大规范
MOVL P_FILL1_END VL=750
ARCEND
MOVJ P_RETREAT
WAIT T=2.5       '填充热输入更高,延时加长

'第二层填充...同理
'最后盖面层可小幅缩短WAIT至1.5s

关键设置要点

  1. 每层焊接完成必须先执行抬枪避让运动,再插入 WAIT;焊枪停留在坡口内会持续辐射加热,冷却失效;

  2. 打底→填充间隔取中间值,填充与填充之间取上限;盖面层热输入偏低,可下调 0.5s;

  3. 车间高温夏季、工装散热差,所有 WAIT 统一 + 0.5s;铜导热工装可 - 0.5s。

模式 2:分段跳焊 + 多层布道(长焊缝>300mm,严控累积热输入)

不连续焊完整条焊缝,分段施焊,段间 + 层间双重冷却间隔

  1. 单段焊完层内 WAIT 基础延时;

  2. 整条焊缝分段之间额外增加WAIT T=1.5~2.5

  3. 搭配变位机异步旋转,利用换位时间替代冷却延时,压缩总生产节拍。

四、现场校准间隔时间三步法(以测温为准,不单纯靠固定秒数)

步骤 1:先套用对应板厚基准 WAIT 试焊

步骤 2:红外测温检测层间温度,分三类调整

  1. 测温>上限(例 16mm>250℃)层间 WAIT +0.5~1.0s,同时可小幅降低填充送丝速度,从源头减少单道热输入;

  2. 测温<下限(<80℃),出现层间夹渣、侧壁未熔合层间 WAIT -0.5~1.0s,缩短冷却,保证层间基础温度;

  3. 温度刚好 120~200℃区间,变形合格,节拍紧张WAIT 小幅缩减 0.3~0.5s,提升产能。

步骤 3:结合缺陷反向修正间隔

表格

缺陷热量问题间隔调整方案
焊后角变形大、板材扭曲、晶粒粗大层间冷却不足,热量持续累积延长 WAIT 0.5~1.5s,全部打底后整体加长冷却
层间夹渣、侧壁未熔合、冷裂纹倾向冷却过度,层温过低缩短 WAIT,取消多余分段延时
坡口局部塌陷、背面烧穿打底后冷却不足,叠加填充高温打底与填充之间延时 + 0.8~1.2s
生产节拍太慢、产能不足冷却时间过长配合变位机旋转散热,减少独立 WAIT 时长

五、埃斯顿联动变位机,优化层间间隔(减少纯 WAIT 等待)

核心思路:用变位机旋转动作时间替代机器人原地 WAIT,不牺牲冷却效果,提升节拍

  1. 单条焊缝多层焊完一层后,机器人退至安全位,变位机小幅翻转 30°~90°,旋转耗时 1.8~3.5s,等同于强制冷却;

  2. 程序中不再重复写长 WAIT,仅保留短延时WAIT T=0.5缓冲;

  3. 对称多层焊接:一侧全部打底完成,变位机 180° 旋转散热,再焊另一侧打底,两侧打底全部冷却后统一填充。

联动时序示例

plaintext

打底焊完成→MOVJ安全点→EAXIS MOVE变位机90° VEL=25(旋转≈3s自然冷却)→WAIT T=0.5→填充焊

六、多层布道顺序搭配间隔时间的配套工艺规则

  1. 分层顺序:全部打底→统一冷却→多层填充→盖面禁止单条焊缝打底 + 填充连续施焊,同一坡口反复叠加热量,层间温度极易超标;全部打底完成后统一等待 4~6s 再填充。

  2. 填充层道顺序:隔道交错施焊同层多条填充焊道,焊完一道间隔 0.8~1.2s 再焊相邻道,避免局部窄区域持续高温。

  3. 焊接方向反向布道填充层与打底焊接行走方向相反,改变热传导路径,配合标准层间间隔,进一步降低局部热量集中。

  4. 脉冲 MAG 低热输入优化使用脉冲模式时,同等熔敷量热输入降低 20%,层间 WAIT 可整体缩短 0.5~1s,兼顾质量与节拍。

七、常见误区规避

  1. 只调间隔时间,不控制单道热输入:大电流填充仅靠延长冷却无法避免晶粒粗大,必须配合降低送丝、分层多道;

  2. WAIT 放在坡口内不动:焊枪靠近工件辐射加热,冷却效果大幅打折,必须先抬枪避让再延时;

  3. 高强钢 Q355 缩短冷却时间:层温超 200℃极易产生冷裂纹,间隔只可加长不可随意缩短;

  4. 自动多层功能忽略层间 WAIT:系统自动生成下一层轨迹时无强制冷却,热量层层叠加,变形超标。

八、两套现场直接套用标准延时

  1. 6~10mm 碳钢 V 坡口单层打底 + 两层填充:层间统一WAIT T=1.8

  2. 16~25mm 中厚板多层填充:打底转填充WAIT T=3.0,填充之间WAIT T=2.5,盖面层WAIT T=1.5

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