改进的焊接工艺制造技术

本发明专利技术涉及改进的焊接工艺。具体而言，提供了用于修理物件（１００）的方法（２００），并且该方法（２００）包括用以标识待修理的物件的标识步骤（２１０）。勾划步骤（２２０）相对于原始位置在物件上定位和标记多个空间坐标。计算步骤（２３０）进行计算所期望的焊接顺序，以获得物件的期望形状。检验步骤（２４０）检验多个空间坐标的期望位置。焊接步骤（２５０）使至少第一焊接修理层沉积在物件（１００）表面上，并且通过使至少一部分物件表面积聚至期望的形状或轮廓来对物件（１００）进行修理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接工艺。更具体而言，本专利技术涉及一种用于改进焊接工艺的机器人程序化方法。
技术介绍
机器人特别适合不断重复地执行相同的自动作业。在有些行业中，如维修服务机 构，一次与下一次的工作(或零件)全然不同。因此，就需要对自动程序不断进行调整。常 规控制程序不容许在自动操作模式中进行这样的调整，而是需要重写运动控制代码的整个 部分。 作为一个实例，在蒸汽涡轮机的应用场合中，因处于高温和高压下的蒸汽所造成 的侵蚀和破坏常常使得需要修理旁通阀。旁通阀通常具有积聚至特定厚度的三个或多个表 面。操作人员必须计算各焊接通道(恥ld pass)的厚度，所需的通道数目，以及确定各焊接 通道在阀上的物理位置。即使使用可程序化的焊接方法，该工艺也会导致在各旁通阀上对 超过一百个点进行独立地编程。该方法的另一个缺点在于各旁通阀具有不同的焊接要求， 因此上述工艺对于每个待修理的阀必须重复进行。这就造成该工艺十分耗时且代价高昂。 作为备选，提出了基于最少材料的状况修复所有的旁通阀。该工艺必须机加工去 除大部分基体材料，并在随后进行大量的焊接沉积(weld d印oist)来修复所期望的形状。 然而，这种行为会显著增加所执行工作的材料成本及用时。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于修理物件的方法，并且该方法包括用以 标识待修理的物件的标识步骤。勾划(touch off)步骤相对于原始位置将多个空间坐标定 位和标记在物件上。计算步骤进行计算期望的焊接顺序，以获得物件的期望形状。检验步 骤检验多个空间坐标的期望位置。焊接步骤使至少第一焊接修理层沉积在物件表面上，并 且通过使至少一部分物件表面积聚成期望的形状或轮廓来对进物件行修理。附图说明 图1表示可根据本专利技术的方面进行修理的旁通阀的截面图； 图2为示出根据本专利技术的方面的工艺的流程图。 零件清单 100旁通阀 110受损区域 120未受损区域 130原有表面 200焊接工艺 210标识步骤 220勾划步骤 230计算步骤 240检验步骤 250焊接步骤具体实施例方式图1表示可根据本专利技术的方法进行修理的旁通阀的截面图。这种物件的实例为蒸 汽涡轮机的构件、燃气涡轮机构件、风力涡轮机构件，以及旁通阀，但也可通过本专利技术的方 法来修理多种构件。如图1中所示，旁通阀100通常包括受损区域110，其由阀体下部上的 阴影区域示出。在使用期间，蒸汽及蒸汽内的污染物可进行侵蚀，引起裂痕和裂缝，或对阀 110的下部造成其它破坏。 受损区域110应当除去，并且这一般可通过向下机加工或磨削至未受损层120来 获得。然后，该阀可通过焊接新材料进行重新积聚以修复原有表面130。焊接修理通常包 括一个或多个焊接修理层，它们都沉积在基体材料的表面上，以形成表面焊接修理。根据 本专利技术的方面，当修理用于形成蒸汽涡轮机构件类型的CrMoV和CrMo合金时，其中的一个 实例为1. 25Cr-lMo-0. 25V(按重量百分比)，用于焊接修理的适合材料包括CrMo、 CrMoV 及NiCrFe合金。特别适合的镍铬铁合金为NiCrFe-3。还可使用其它合金、填料金属或焊 接电极，例如但不限于Incone产(Special Metals group companies的注册商标)合金 82(ERNiCr-3) 、182(ENiCrFe-3) 、625 (ERNiCrMo-3) 、718 (ERNiFeCr-2)、钴基合金、Stellite (Deloro Stellite Company的注册商标)6(SFA 5. 21ERCoCr_A) 、 Stellite 21((SF)A 5. 21ERCoCr-E)。 根据本专利技术的一个方面，一种用于修理旁通阀的方法可包括标记和/或标识零 件。例如，作业号可印在旁通阀的一部分上。然后可检查开孔尺寸。如果开孔未能通过检 查，则其可能就需要进行焊接。 然后，可除去阀的表层。例如，可机加工去除所有Stdlite⑧(共同的外层)材料。可进行检查，以检验该第一通道是否在所有位置都到达母体材料。如果在第一次切割期间未能完全除去所有的31^1^@材料，则如果需要的话，可继续对阀进行机加工直至到达本体材料。 优选的是充分除去所有的3化11让6@和先前施加的308不锈钢材料，并且如果对于 剩余的材料存在任何问题，则可将其切除，因为如果任何原有的31^1钍6@剩余的话，则潜在的焊接能力和开裂问题会造成难以完成修理。 开孔可机加工至最终尺寸(根据所期望的规格)。现在，可进行修复旁通阀的外 表面。使用气焊工艺(例如，GTAW，SMAW等)，可将塞子附加到开孔中。预热/回热是可选 的，并且对于该操作而言并非为必需的。 图2示出了根据本专利技术的方面的机器人焊接工艺200的流程图。下述步骤可示出 用于机器人密封焊接塞子的零件装配(set up)和外径的焊接积聚。在步骤210，对零件进 行标识和/或标记。这可包括将印在阀底部上的零件号与记录在作业计划文档中的编号进 行比较。阀的后部应当座置在夹头中心的孔口上方的板件上，以提供固定的基准点，以及确4保位置稳定。如果期望的话，可上紧夹头，以固定零件。检查电源接通至机器人控制器、焊 接电源、感应电机、感应电机冷却器、温度控制器(切换至机器人模式)、供给感应线圈升 运器的气源，以及焊炬清洁站。 在步骤220，执行勾划程序。可具有大约四个点来进行勾划，这将确定阀的当前状 态，并且通过在机器人中的对比软件，容许其计算根据所期望的规格积聚至最终阀尺寸所 需的焊接顺序(例如，从表面120至表面130)。在备选实施例中，也可使用多于或少于四个 的勾划点。在阀处于水平位置而机器人处于其原始位置的情况下，定位上死点，并对该位置 进行冲压。所有的勾划点均可在该X轴位置上产生。使用轴位置屏幕来监测用于剩余勾划 点的该数值。除去机器人臂上的气体喷嘴和接触尖端。取回电极，因此没有示出。装紧所 提供的勾划尖端指形件，确保其完全座置成抵靠焊炬本体，且看不到丝线(thread)。勾划并 记录四个点位置。在本专利技术的附加实施例中，勾划步骤可利用执行焊接的同一机器人臂来 执行。本专利技术的另一优点在于，能够避免使用将会显著增加系统成本的专用接触探针或复 杂的测量装置。 在步骤230，计算焊接顺序和对程序进行检验。通过程序来检验焊炬角度和位置的 程序块可由控制器解析，并且进行适当地记录。通过输入阀零件号，选择适合的零件号。在 焊接机器人中的软件将能够计算将阀积聚至期望规格所需的焊接量。 清洁气体喷嘴和接触尖端，根据需要来检查破损和进行替换。使电极延伸，安装接触尖端和气体喷嘴，以及修整超过接触尖端的电极。如果勾划尖端留在适当的位置上，则其可在执行程序期间造成对尖端和机器人焊丝(wire)进给机构的损坏。 在步骤240，机器人将回放勾划点。这应当近距离观察发现任何误差，因为如果间距不正确，则焊接将不会如所期望地布置。阀可形成为使得其轴线在定位器中为垂直的，而感应线圈可降低。线圈将在保持时间结束时自动升高。塞子将密封焊接在适当位置上，而机器人将移至焊炬清洁站。 在步骤250，机器人将开始沿塞子从一点至另一点进行焊接。机器人在焊接之间可 移至焊炬清洁站。机器人可在第一点处焊接快速通道，以有助于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修理物件（１００）的方法（２００），所述方法包括如下步骤：标识（２１０）待修理的所述物件；勾划步骤（２２０），所述勾划步骤包括相对于原始位置在所述物件上定位和标记多个空间坐标；计算（２３０）期望的焊接顺序，以获得所述物件的期望形状；检验（２４０）所述多个空间坐标的期望位置；在所述物件的表面上焊接（２５０）至少第一焊接修理层；其中，所述物件（１００）通过将所述物件的表面的至少一部分积聚至期望的形状或轮廓来进行修理。

【技术特征摘要】
US 2008-11-20 12/274679一种用于修理物件(100)的方法(200)，所述方法包括如下步骤标识(210)待修理的所述物件；勾划步骤(220)，所述勾划步骤包括相对于原始位置在所述物件上定位和标记多个空间坐标；计算(230)期望的焊接顺序，以获得所述物件的期望形状；检验(240)所述多个空间坐标的期望位置；在所述物件的表面上焊接(250)至少第一焊接修理层；其中，所述物件(100)通过将所述物件的表面的至少一部分积聚至期望的形状或轮廓来进行修理。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过保存在存储器中来记录关于原始位置的所述多个空间坐标，其中，记录在所述勾划步骤之后进行。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将待修理的所述物件(100)安置到相对于所述原始位置的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM萨萨特利，JP库特勒，CS库克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]