机器人焊接增材再制造熔覆层成形影响因素分析

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2020.04.007

山东科学 ›› 2020, Vol. 33 ›› Issue (4): 46-52.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2020.04.007

机器人焊接增材再制造熔覆层成形影响因素分析

殷子强¹,成巍²,王宁³,赫长平³

1. 济南大学机械工程学院，山东济南 250022；2. 齐鲁工业大学（山东省科学院）山东省科学院激光研究所，山东济南 250103；3. 中国石油集团测井有限公司生产测井中心，陕西西安 710077

收稿日期:2020-01-11 出版日期:2020-07-27 发布日期:2020-07-28
作者简介:殷子强（1982—），男，博士，副教授，研究方向为机器人及智能化焊接、增材制造、再制造、水下焊接等。Tel：15168813320，E-mail:yinziqiang_uww@126.com
基金资助:
2019年度山东省重点研发计划(重大科技创新工程)（2019JZZY010452）；济南市高校院所创新团队项目（2019GXRC029）

Analysis of the influence factors of the deposition layer evenness for additive remanufacting based on robot welding

YIN Zi-qiang¹，CHENG Wei²，WANG Ning³，HE Chang-ping³

1. School of mechanical Engineering， University of Jinan，Jinan 250022，China；2. Laser Institute, Qilu University of Technology（Shandong Academy of Sicences），Jinan 250103，China；3.Production Logging Center，Chinese Petroleum Logging Co., Ltd., Xi’an 710077, China

Received:2020-01-11 Online:2020-07-27 Published:2020-07-28

摘要/Abstract

摘要： 针对机器人焊接增材再制造过程，以Q235B为增材再制造基体材料，以DHQ49-1(H08Mn2SiA)为熔覆材料，通过正交试验的方法研究了焊接工艺参数对再制造熔覆成形平整度的影响规律，获得了最优的焊接工艺参数。研究结果表明，焊道偏移量对表面平整度的影响最为显著。采用实验获得的最优参数焊接熔覆的高度误差小于0.3 mm，宽度误差小于0.8 mm。该研究对机器人焊接增材再制造技术的成形精度控制及工艺优化提供了数据基础，具有一定的理论价值和现实意义。

关键词: 机器人焊接, 增材制造, 再制造, 正交试验

Abstract: In this study, Q235B is used as the additive remanufacture substrate and DHQ49-1 (H08Mn2SiA) is used as the cladding material. The influence of welding process parameters on the evenness of the cladding layer is investigated through the orthogonal experiment to study the influence of welding process parameters on the flatness of remanufacturing cladding forming, obtaining the optimal welding process parameters. Results indicate that the weld bead offset has the most significant influence on the layer evenness. Using the optimal parameters obtained herein, the height and width errors of the welding cladding are less than 0.3 mm and 0.8 mm, respectively. This study provides a data basis for the deposition accuracy control and process optimization of robot welding additive remanufacturing and has certain theoretical value and practical significance.

Key words: robot welding, additive manufacturing, remanufacturing, orthogonal experiment

中图分类号:

TG456.5

殷子强, 成巍, 王宁, 赫长平. 机器人焊接增材再制造熔覆层成形影响因素分析[J]. 山东科学, 2020, 33(4): 46-52.

YIN Zi-qiang, CHENG Wei, WANG Ning, HE Chang-ping. Analysis of the influence factors of the deposition layer evenness for additive remanufacting based on robot welding[J]. Shandong Science, 2020, 33(4): 46-52.

参考文献 14

1	王凯博, 吕耀辉, 徐滨士, 等. 基于焊接的镍基高温合金增材再制造技术综述[J]. 装甲兵工程学院学报, 2016, 30(1): 8186. doi: 10.3969/j.issn.1672-497.2016.01.016
2	蒲英钊. 机器人弧焊增材制造离线编程系统研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2014.
3	殷子强. 人机交互式机器人GMAW再制造系统研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2011.
4	殷子强, 张广军, 赵慧慧, 等. 人机交互式机器人弧焊再制造系统设计[J]. 焊接学报, 2013, 34(1): 6972.
5	陈森昌, 张李超, 迟彦惠, 等. 柔性再制造增材修复系统[J]. 电焊机, 2017, 47(7): 4750. doi: 10.7512/j.issn.10012303.2017.07.10
6	ZHU S. Robotic GMAW forming remanufacturing technology[J]. Advances in Manufacturing，2013, 1(1): 8790. doi: 10.1007/s404360130001x
7	高福洋, 赵文光, 高奇, 等. 电弧增材制造成形工艺影响因素研究[J]. 材料开发与应用, 2017, 32(2): 5963. doi: 10.19515/j.cnki.10031545.2017.02.011
8	梁媛媛, 朱胜. 再制造成形系统中的焊接路径规划[J]. 中国表面工程, 2006, 19(增刊1): 274276. doi: 10.3321/j.issn:10079289.2006.z1.072
9	乌日开西·艾依提, 赵万华, 卢秉恒, 等. 基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形中的搭接参数[J]. 机械工程学报, 2006, 42(5): 192197. doi: 10.3321/j.issn:05776686.2006.05.036
10	胡瑢华. 基于TIG堆焊技术的熔焊成型轨迹规划研究[D]. 南昌：南昌大学, 2007.
11	徐健宁, 张华, 胡瑢华, 等. 熔焊快速成型中焊接工艺参数与焊缝几何尺寸的关系[J]. 焊接技术, 2008, 37(4): 1013. doi: 10.3969/j.issn.1002025X.2008.04.004
12	全国焊接标准化技术委员会. 焊接接头拉伸试验方法:GB/T 26512008[S].北京：中国标准出版社，2008.
13	MONTGOMERY D C.实验设计与分析[M]. 汪仁官，译.北京：中国统计出版社, 2009.
14	任露泉.试验设计及其优化[M]. 北京：中国科学出版社，2018.

[1]	李红翠, 郭安琪, 李玉蓉. 改性玉米芯及其对废水中Cr⁶⁺的吸附研究[J]. 山东科学, 2020, 33(3): 133-140.
[2]	郭诚诚, 高爽, 王玉真, 谢慧超, 马学梅, 容蓉, 杨勇, 李凌军. 细辛挥发油环糊精包合物制备工艺的正交试验研究[J]. 山东科学, 2019, 32(2): 15-21.
[3]	刘晓美, 李圆圆, 王升光, 马青琳, 姜珊, 高鹏. 玉米肽螯合硒元素的制备工艺及其保肝作用研究[J]. 山东科学, 2019, 32(1): 29-37.
[4]	杨龙飞，丁晓彦，高燕，国锦，孙启慧，赵渤年. 正交试验法优选痛利舒颗粒水提工艺[J]. 山东科学, 2018, 31(1): 23-29.
[5]	郝翠，穆岩，赵恒强，崔莉，刘伟，刘逢芹. 正交试验法优选黄芩配方颗粒的水提工艺[J]. 山东科学, 2017, 30(6): 22-28.
[6]	郑立稳，张闻，王磊磊，张强，陈贯虹，王加宁，郭书海. 胜利油田废弃钻井泥浆复合固化剂研究[J]. 山东科学, 2017, 30(2): 106-109.
[7]	王冰，王友凤，李静，王燕，张伟. 正交优选补肾活血颗粒中补骨脂和丹参[J]. 山东科学, 2016, 29(6): 45-49.
[8]	李文东, 高乾善,杨鹏,杨丙田,王晓. 银杏叶中银杏内酯提取工艺研究[J]. 山东科学, 2016, 29(5): 29-35.
[9]	孙士青,史建国，马耀宏，杨俊慧. 胡黄连酚苷提取工艺研究[J]. 山东科学, 2015, 28(3): 6-10.
[10]	孙士青,史建国，马耀宏，杨俊慧. 大孔树脂层析-酸性氧化铝吸附法制备蛇床子素工艺研究[J]. 山东科学, 2014, 27(4): 38-41.
[11]	方璐，齐秋月，李滨，贾泽峰. 白玉菇液体发酵菌丝体生长和产胞外多糖培养基的优化[J]. J4, 2012, 25(1): 24-31.
[12]	王辉, 刘剑侠, 程平, 郭玉波, 耿佩江, 许晓飞. 医用无水葡萄糖生产中的原料脱色技术研究[J]. J4, 2011, 24(4): 50-51.

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