國外從很早就開始開發和應用針對管板自動焊接的焊接機器人設備。1963年,美國相關學者報道了專門開發用于平焊位置接頭的鎢極氫弧焊機。自此以后,管板自動焊接設備的研究和開發進入了快速發展的階段,經過五十多年的發展,己經研制出了制備工藝成熟、性能優良的各種設備并得到實際應用。很多自動化水平高的廠家己經開始采用管板全自動鎢極氫弧焊進行管板連接。
焊接方式選擇試驗選用的鍍鋅鋼板厚度為2.7mm,在保證焊接質量要求的同時,考慮焊接工藝容易使用并實現單面焊接雙面成形等因素,選擇使用熔透型等離子弧焊接工藝,即在焊接過程中,減少離子氣流量,并擴大噴嘴孔道直徑,降低等離子弧的壓縮程度和穿透能力,只熔透工件,但不產生小孔效應的等離子弧焊方法。焊接熔池的形成主要借助離子弧傳導,熔透深度通過調整焊接電流、焊接速度等能量參數進行控制,等離子弧焊基本不受電弧長度變化的影響,可達到高焊接質量要求
試驗的焊接選擇使用自動行走機構夾持等離子焊槍,以實現機動化焊接。(2)焊材的選用根據焊接試板厚度,若不填充絲會造成焊接完成后焊縫表面下凹而低于母材,難以滿足產品要求,故使用帶填充絲的焊接工藝。(3)氣體離子氣和保護氣均選擇使用純度≥99.99%的氣,氣電離電壓相對較低,容易引弧;且其熱導率小,而且是單原子氣體,高溫時不易分解吸熱,故焊接時電弧熱損失較少,電弧也較穩定;同時氣比空氣重(約重25%)作為保護氣時,不易漂浮散失,保護效果好;并且在惰性保護氣中成本相對較低。
如何掌握焊接電弧停留時間的長短,主要是看熔池的溫度。焊接時,當焊接電弧處于板材坡口處,靠管子側的熔池開始凝固結晶,這時我們移開板材坡口處電弧,繼續向管子側進行焊接。同樣,當板材坡口側熔池開始凝固結晶時,移開管子側電弧繼續向板材坡口側焊接。在焊接的過程中,如果掌握不好電弧的停留時間,很容易產生未熔合和咬邊等焊接缺陷。