【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接，特别是涉及一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法。
技术介绍
1、铝合金因其比强度高、耐腐蚀性好和可塑性强等优点，广泛应用于航空航天、轨道交通、海洋工程等领域。随着铝合金材料应用领域的不断拓展，随之对铝合金焊丝的需求量也大幅增加。随着工业领域智能化的快速发展，铝合金结构多采用自动化焊接方式，一般标准配置焊枪长度可达3米，从而可以有效保证焊接过程的稳定性。随着应用领域的不断拓展，设备工作空间受限，如铝车厢、铝油艇、铝锅炉、铝罐体或高空焊接等领域，焊机和送丝机不方便进入内部或顶部，对焊接带来很大影响，解决此类难题，焊枪长度可以增加到为5米、8米、10米、12米、15米甚至20米。
2、但铝焊丝与钢焊丝不同，其材料硬度小，因此在焊丝送进过程中易出现焊丝打滑造成送丝速度不均匀和焊丝变形导致送丝困难的现象。当铝焊枪延长至5米以上时，过长的焊枪电缆容易弯曲或盘缠成圈，造成焊丝不畅，轻则焊接效果差，重则卡丝烧送丝嘴。严重影响铝合金焊接送丝过程的稳定性、连续性和均匀性。在短枪焊接中通过调整送丝压力可以解决送丝速度不均匀和焊丝变形等问题，但对于铝合金焊丝长枪焊接时，单纯调节送丝压力并不能解决实际问题，当送丝压力小时铝焊丝与送丝滚轮之间为金属接触，接触面积小，压紧机构压力较小时，焊丝容易打滑，造成焊丝送进不均匀。压力较大时，会使焊丝变形，导致焊丝在软管、导丝嘴中送进困难。为保证能送进变形的铝焊丝，与其匹配的导丝嘴直径必须相应的扩大才能稳定送出铝焊丝。导丝嘴扩大对铝合金焊接过程稳定性的影响更加严重。由于市面上常
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，以解决现有长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性难以量化判断的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，它包括以下步骤：
3、步骤1：选取实际工况下的所用的焊枪长度，根据实际工况选取长焊枪弯折的形状，搭建长焊枪送丝稳定性的测试系统；
4、步骤2：获取待测试非焊接状态下送丝稳定性，其中非焊接状态下送丝稳定性包括干伸长准直性系数、非焊接状态下的送丝阻力系数和焊丝变形量系数；
5、步骤3：获取待测试焊接状态下送丝稳定性，其中焊接状态下送丝稳定性包括焊接电流系数、焊接电压系数和焊接状态下的送丝阻力系数；
6、步骤4：确定长枪用铝合金焊丝送丝稳定性评价系数r，稳定性评价系数r＝干伸长准直性系数+非焊接状态下的送丝阻力系数+焊丝变形量系数+焊接电流系数+焊接电压系数+焊接状态下的送丝阻力系数，稳定性评价系数r数值越高则送丝稳定性越差。
7、更进一步的，所述步骤2中获取干伸长准直性系数时，采用焊丝准直性测试系统对焊丝的干伸长进行测试，根据所测干伸长的长度确定送丝嘴与平面的距离，将焊丝从送丝嘴中送出，根据平面的坐标系记录伸出的焊丝与平面交点的坐标，根据公式(1)计算坐标点距原点的距离，每种焊丝每间隔5m测量1次，共需测量干伸长准直性≥5次，并得出其算术平均值，根据公式(2)计算焊丝干伸长准直性的变异系数r1，计算多次焊丝干伸长准直性的变异系数r1取平均值，得到干伸长准直性系数；
8、
9、
10、式中：
11、x—横坐标值；
12、y—纵坐标值；
13、l干i—坐标点距原点的距离；
14、—所测坐标点距原点的距离的平均值；
15、r1—焊丝干伸长准直性变异系数。
16、更进一步的，所述步骤2中获取非焊接状态下的送丝阻力系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统，测试非焊接状态下的送丝阻力值，每种焊丝所测的非焊接状态下的送丝阻力值≥5次，并计算其算术平均值，再根据公式(3)计算焊丝非焊接状态下的送丝阻力值的变异系数r2，计算多次非焊接状态下的送丝阻力值的变异系数r2取平均值，得到非焊接状态下的送丝阻力系数；
17、
18、式中：
19、f空i—非焊接状态下的送丝阻力值；
20、—所测非焊接状态下的送丝阻力值的平均值；
21、r2—焊丝非焊接状态下的送丝阻力值变异系数。
22、更进一步的，所述步骤2中获取焊丝变形量系数时，选取长度≥500mm并通过长焊枪送丝稳定性的测试系统后的焊丝，测量其通过送丝系统后焊丝的变形量，每种焊丝所测的焊丝变形量≥5次，根据公式(4)计算焊丝变形量的变异系数r3，计算多次焊丝变形量的变异系数r3取平均值，得到焊丝变形量系数；
23、
24、式中：
25、s变i—焊丝变形量；
26、—焊丝变形量的平均值；
27、r3—焊丝变形量变异系数。
28、更进一步的，所述步骤3中获取焊接电流系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统监测焊接过程中的电流随时间的变化，每种焊丝所测的焊接电流监测≥1次，根据公式(5)计算焊接电流的变异系数r4，计算多次焊接电流的变异系数r4取平均值，得到焊接电流系数；
29、
30、式中：
31、i变i—焊接过程电流随时间变化值；
32、—所测焊接过程电流随时间变化的平均值；
33、r4—焊接电流变异系数。
34、更进一步的，所述步骤3中获取焊接电压系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统监测焊接过程中的电压随时间的变化，每种焊丝所测的焊接电压监测≥1次，根据公式(6)计算焊接电压的变异系数r5，计算多次焊接电压的变异系数r5取平均值，得到焊接电压系数；
35、
36、式中：
37、u变i—焊接过程电压随时间变化值；
38、—所测焊接过程电压随时间变化的平均值；
39、r5—焊接电压变异系数。
40、更进一步的，所述步骤3中获取焊接状态下的送丝阻力系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统测试焊接状态下的送丝阻力值，每种焊丝所测的焊接状态下的送丝阻力值≥1次，根据公式(7)计算焊丝焊接状态下的送丝阻力值的变异系数r6，计算多次焊接状态下的送丝阻力值的变异系数r6取平均值，得到焊接状态下的送丝阻力系数；
41、
42、式中：
43、f焊i—焊接状态下的送丝阻力值；
44、—所测焊接状态下的送丝阻力值的平均值；
45、r6—焊丝焊接状态下的送丝阻力值变异系数。
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【技术保护点】
1.一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤2中获取干伸长准直性系数时，采用焊丝准直性测试系统对焊丝的干伸长进行测试，根据所测干伸长的长度确定送丝嘴与平面的距离，将焊丝从送丝嘴中送出，根据平面的坐标系记录伸出的焊丝与平面交点的坐标，根据公式(1)计算坐标点距原点的距离，每种焊丝每间隔5m测量1次，共需测量干伸长准直性≥5次，并得出其算术平均值，根据公式(2)计算焊丝干伸长准直性的变异系数R1，计算多次焊丝干伸长准直性的变异系数R1取平均值，得到干伸长准直性系数；
3.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤2中获取非焊接状态下的送丝阻力系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统，测试非焊接状态下的送丝阻力值，每种焊丝所测的非焊接状态下的送丝阻力值≥5次，并计算其算术平均值，再根据公式(3)计算焊丝非焊接状态下的送丝阻力值的变异系数R2，计算多次非焊接状态下的送丝阻力值的变异系数R2取平
4.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤2中获取焊丝变形量系数时，选取长度≥500mm并通过长焊枪送丝稳定性的测试系统后的焊丝，测量其通过送丝系统后焊丝的变形量，每种焊丝所测的焊丝变形量≥5次，根据公式(4)计算焊丝变形量的变异系数R3，计算多次焊丝变形量的变异系数R3取平均值，得到焊丝变形量系数；
5.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤3中获取焊接电流系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统监测焊接过程中的电流随时间的变化，每种焊丝所测的焊接电流监测≥1次，根据公式(5)计算焊接电流的变异系数R4，计算多次焊接电流的变异系数R4取平均值，得到焊接电流系数；
6.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤3中获取焊接电压系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统监测焊接过程中的电压随时间的变化，每种焊丝所测的焊接电压监测≥1次，根据公式(6)计算焊接电压的变异系数R5，计算多次焊接电压的变异系数R5取平均值，得到焊接电压系数；
7.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤3中获取焊接状态下的送丝阻力系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统测试焊接状态下的送丝阻力值，每种焊丝所测的焊接状态下的送丝阻力值≥1次，根据公式(7)计算焊丝焊接状态下的送丝阻力值的变异系数R6，计算多次焊接状态下的送丝阻力值的变异系数R6取平均值，得到焊接状态下的送丝阻力系数；
8.根据权利要求4所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述焊丝的变形量采用评定圆度方法中的椭圆逼近法或单纯变形法对焊丝变形量进行测试。
9.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述长焊枪送丝稳定性的测试系统包括试验工件变位器、长送丝焊枪、送丝系统和数据采集系统，所述试验工件变位器与待焊接工件相连，所述长送丝焊枪对工件进行焊接，所述送丝系统与长送丝焊枪相连，所述送丝系统上设置有传感器，所述送丝系统采用推-拉式送丝方式，所述数据采集系统连接试验工件变位器、长送丝焊枪和送丝系统，对焊接数据进行采集。
10.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述长焊枪弯折的形状为三角形、正方形、多边形或圆形。
...【技术特征摘要】
1.一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤2中获取干伸长准直性系数时，采用焊丝准直性测试系统对焊丝的干伸长进行测试，根据所测干伸长的长度确定送丝嘴与平面的距离，将焊丝从送丝嘴中送出，根据平面的坐标系记录伸出的焊丝与平面交点的坐标，根据公式(1)计算坐标点距原点的距离，每种焊丝每间隔5m测量1次，共需测量干伸长准直性≥5次，并得出其算术平均值，根据公式(2)计算焊丝干伸长准直性的变异系数r1，计算多次焊丝干伸长准直性的变异系数r1取平均值，得到干伸长准直性系数；
3.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤2中获取非焊接状态下的送丝阻力系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统，测试非焊接状态下的送丝阻力值，每种焊丝所测的非焊接状态下的送丝阻力值≥5次，并计算其算术平均值，再根据公式(3)计算焊丝非焊接状态下的送丝阻力值的变异系数r2，计算多次非焊接状态下的送丝阻力值的变异系数r2取平均值，得到非焊接状态下的送丝阻力系数；
4.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤2中获取焊丝变形量系数时，选取长度≥500mm并通过长焊枪送丝稳定性的测试系统后的焊丝，测量其通过送丝系统后焊丝的变形量，每种焊丝所测的焊丝变形量≥5次，根据公式(4)计算焊丝变形量的变异系数r3，计算多次焊丝变形量的变异系数r3取平均值，得到焊丝变形量系数；
5.根据权利要求1所述的一种量化评价长焊枪用铝合金焊丝送丝稳定性的方法，其特征在于：所述步骤3中获取焊接电流系数时，通过长焊枪送丝稳定性的测试系统监测焊接过程中的电流随时间的变化，每种...
【专利技术属性】
技术研发人员：武鹏博，徐锴，方乃文，黄瑞生，李振华，张天理，邹吉鹏，王小刚，贾立超，曹浩，
申请(专利权)人：中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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