[发明专利]一种双路送粉电弧混粉合金化的PTA焊接方法

权利要求书

1.一种双路送粉电弧混粉合金化的PTA焊接方法，其特征在于：包括下述步骤：

1)设备通电：接通电源为焊接设备的六轴机器人(1)、等离子电源(2)、焊接控制系统(3)、焊接电源(4)、送粉器(5)、机器人控制柜(8)、双轴协同变位机(9)上电，使焊接设备处于可编辑作用状态；

2)安装工件：将待焊接的工件安装在双轴协同变位机(9)的旋转轴表面；

3)填装材料：在送粉器(5)的第一送粉桶(6)与第二送粉桶(7)内分别加入第一粉体(15)与第二粉体(14)；连接第一粉管(11)与焊枪(10)的喷嘴(13)的第一下粉口(16)用于第一送粉桶(6)内的第一粉体(15)通过；连接第二粉管(12)与焊枪(10)的喷嘴(13)的第二下粉口(17)用于第二送粉桶(7)内的第二粉体(14)通过；根据粉末的特性确定第一下粉口(16)与第二下粉口(17)的数量与口径；

4)安装钨针：在焊枪(10)内安装钨针，使用钨针调节工具调节钨针在送气孔(21)内的位置，打开等离子气与焊接保护气；

5)开启维弧：使用焊接控制系统(3)的HMI屏打开维护，即打开等离子弧，开始等离子电流与等离子气，焊枪(10)的等离子中心孔处出现电弧；

6)机器人编程：遥控六轴机器人(1)，将焊枪(10)下端的等离子喷嘴(13)调试至待焊工件表面15mm-19mm处，设置好起弧点及收弧点；将第一下粉口(16)调试至焊接方向的前端，第二下粉口(17)调试至焊接方向的后端，实现焊接时电弧混粉材料合金化；

7)焊接编程：使用焊接控制系统(3)的HMI屏调试焊接工艺参数曲线、气体工艺曲线与送粉参数曲线，存至JOB调用JOB或在线使用焊接工艺参数；

8)开始焊接：使用机器人示教器启动焊接，焊接电源(4)启动工作开启主电弧，关闭维护；在焊接过程中，第一下粉口(16)送出的第一粉体(15)送至焊接电弧的中心处，机器人往前端焊接时会融化粉末形成焊缝液态熔池，后端的第二下粉口(17)会将第二送粉桶(7)的另外一种材料粉末送至液态金属表面，与之前第一下粉口(16)融化后的液态金属溶合并冶金沉淀并且凝固，形成一种新的材料；

9)焊接结束：在六轴机器人(1)走完焊接程序后自动停止焊接并执行焊接控制系统(3)的收弧程序完成收弧的焊接；关闭主电弧，开启维护状态；完成焊接操作；

所述的焊接设备包括机器人系统、焊接系统与送粉系统三个部分；所述机器人系统包括六轴机器人(1)、机器人控制柜(8)与双轴协同变位机(9)，机器人控制柜(8) 分别与六轴机器人(1)、双轴协同变位机(9)通过数据线连接；所述焊接系统包括等离子电源(2)、焊接控制系统(3)、焊接电源(4)、焊枪(10)与水箱(22)，焊接控制系统(3)分别与等离子电源(2)、焊接电源(4)连接，焊枪(10)为特制等离子双孔粉末喷焊焊枪，焊枪(10)分别与等离子电源(2)、焊接电源(4)、水箱(22)连接；所述送粉系统包括送粉器(5)、第一粉管(11)与第二粉管(12)，送粉器(5)为负压式双桶送粉器，送粉器(5)设有第一送粉桶(6)与第二送粉桶(7)，第一送粉桶(6)通过第一粉管(11)与焊枪(10)的喷嘴(13)连接，第二送粉桶(7)通过第二粉管(12)与焊枪(10)的喷嘴(13)连接；所述焊接控制系统(3)分别与机器人控制柜(8)、送粉器(5)通过数据线连接；

所述的喷嘴(13)为五孔二路水冷等离子嘴结构，喷嘴(13)上端面左右两侧分别设有第一下粉分流槽(18)与第二下粉分流槽(19)，喷嘴(13)中部开设有贯穿喷嘴(13)的送气孔(21)，喷嘴(13)设有环形结构的冷却水槽(20)；所述第一下粉分流槽(18)与第一粉管(11)连接，第一下粉分流槽(18)开设有三个第一下粉口(16)，第一下粉口(16)贯穿喷嘴(13)，第一下粉口(16)底部与水平面夹角角度为45°，三个第一下粉口(16)之间的夹角角度为10°；所述第二下粉分流槽(19)与第二粉管(12)连接，第二下粉分流槽(19)开设有二个第二下粉口(17)，第二下粉口(17)贯穿喷嘴(13)，第二下粉口(17)底部与水平面夹角角度为66°，二个第二下粉口(17)之间的夹角角度为10°；

所述的喷嘴(13)在使用时，第一粉体(15)通过第一粉管(11)进入喷嘴(13)，在第一下粉分流槽(18)处通过三个第一下粉口(16)将第一粉体(15)引导至喷嘴(13)的下端，三路第一粉体(15)以与水平面45°夹角的角度喷出；第一下粉口(16)之间的夹角角度为10°，送出的粉末呈半圆弧形状，将粉末送至送气孔(21)的正下方6mm-7mm处；第二粉体(14)通过第二粉管(12)进入喷嘴(13)，在第二下粉分流槽(19)处通过二个第二下粉口(17)将第二粉体(14)引导至喷嘴(13)的下端，二路第二粉体(14)以与水平面66°夹角的角度喷出，第二下粉口(17)之间的夹角角度为10°，在送粉时，可将大颗粒粉末送至送气孔(21)的正下方20mm处。