TCWAN 0039 船舶纵骨角焊缝机器人焊接工艺规范.docx
《TCWAN 0039 船舶纵骨角焊缝机器人焊接工艺规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TCWAN 0039 船舶纵骨角焊缝机器人焊接工艺规范.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
TCWAN0039船舶纵骨角焊缝机器人焊接工艺规范
ICS25.160.20
J33
中国焊接协会团体标准
T/CWAN0039—2020
船舶纵骨角焊缝机器人焊接工艺规范
SpecificationforWeldingProcedureofShipLongitudinalFilletWeldRobot
2020-08-17发布2020-09-01实施
中国焊接协会发布
目次
前言
本文件按照GB/T1.1—2020给出的规则起草。
本文件的附录A、B为规范性附录，附录C为资料性附录。
本文件由中国焊接协会提出并归口。
船舶纵骨角焊缝机器人焊接工艺规范
1范围
本文件规定了船舶纵骨角焊缝机器人的术语和定义、一般要求、焊接设备、焊接材料及焊接工艺要求、焊后检测及安全防护等。
本文件适用于一般强度船体结构钢（A、B、D和E）、高强度船体结构钢（AH32、DH32、EH32、AH36、
DH36和EH36）的船舶纵骨角焊缝横角焊位置的双电极自动焊接。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB7727.4船舶通用术语船体结构、强度和振动
GB/T2654焊接接头硬度试验方法（GB/T2654—2008，ISO9015—1:
2001，IDT）GB/T5117非合金钢及细晶粒钢焊条（GB/T5117—2012，ISO2560:
2009，MOD）GB/T6052工业液体二氧化碳
GB/T10045非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝（GB/T10045—2018，ISO17632:
2015，MOD）GB/T12924船舶工艺术语船体建造和安装工艺
GB/T19418钢的弧焊接头缺陷质量分级指南（GB/T19418—2003，ISO5817:
1992,IDT）GB/T34000中国造船质量标准
CB/T3761船体结构钢焊缝修补技术要求
CB/T3802船体焊缝表面质量检验要求T/CWAN0007焊接术语焊接材料T/CWAN0008焊接术语焊接基础
3术语和定义
GB7727.4、GB/T12924、T/CWAN0007、T/CWAN0008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
机器人Robot
由多关节或多轴（多自由度）机械本体、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成的一种仿人操作、
自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光机电一体化焊接生产设备。
3.2
板架Grillage
列板与骨架单元构成的整体。
3.3
自动焊AutomaticWelding
用自动焊接装置完成全部操作的焊接方法。
例如，采用数字程序控制系统、模拟控制系统、适应控
制系统或机器人系统使焊接过程全部自动进行的焊接。
3.4
电极Electrode
熔化焊时用以传导电流，并使填充材料和母材熔化或本身也作为填充材料而熔化的金属丝（焊丝、焊条）、棒（石墨棒、钨棒）、管、板等。
电阻焊时指用以传导电流和传递压力的金属极。
3.5
车间底漆ShopPrimer
钢材经过表面除锈处理后喷涂的一层防锈漆。
4一般要求
4.1环境要求
4.1.1纵骨角焊缝机器人应建设在车间、厂房等非露天的环境中，避免纵骨角焊缝机器人遭受雨、雪等恶劣天气的损害，同时该环境应满足板架焊接所必备的生产空间。
4.1.2施工场地应保持干净、整洁，材料堆放整齐，施工过程中产生的余料、碎料和垃圾应及时进行清理。
4.1.3焊接作业区的相对湿度不宜大于90％。
4.1.4焊接环境温度不宜低于0℃。
4.1.5焊接作业区最大风速不宜超过2m/s，如果风速超过上述范围，应采取有效措施以保障焊接电弧区域不受影响。
4.1.6放置保护气体气瓶的区域以及保护气体输送管路应避免靠近高温热源或被烈日曝晒，以免发生爆炸事故。
4.2人员要求
4.2.1纵骨角焊缝机器人操作人员应经过专业培训，取得相应的操作资格证书。
4.2.2纵骨角焊缝机器人操作人员和设备维护人员应熟悉设备基本构造和功能。
4.2.3纵骨角焊缝机器人操作人员施工前应熟悉相关工艺文件，施工过程应严格遵守工艺纪律，按照工艺要求进行施工。
5焊接设备
5.1纵骨角焊缝机器人包含焊接门架、焊接台车、跟踪探测装置、焊接电源、焊丝输送系统、供气系统、焊枪冷却水循环系统等，如表1所示。
表1纵骨角焊缝机器人组成
序号
系统名称
主要功能
1
焊接门架
能够为焊接作业提供足够的场地空间
2
焊接台车
能够满足焊枪运动的稳定性要求
3
跟踪探测装置
能够识别焊缝位置，并能够反馈跟踪焊缝位置，确保焊缝
焊接的准确性
4
焊接电源
能够为焊接电弧提供能量，提供稳定的电源特性
5
焊丝输送系统
能够为焊接过程中焊丝的送进提供稳定的动力和输送路径
6
供气系统
能够为焊接过程提供稳定流量的保护气体
7
焊枪冷却水循环系统
能够降低焊枪温度，确保焊枪的安全生产过程
5.2设备维护人员应定期对纵骨角焊缝机器人进行维护和保养，定期清理纵骨角焊缝机器人内的灰尘，定期给纵骨角焊缝机器人的导轨更换或添加润滑油。
6焊接材料
6.1焊条
6.1.1装配和返修用的焊条应符合GB/T5117中E5015或E5018型号的技术要求，或其他力学性能相当的标准的要求。
6.1.2焊条使用前应按照说明书推荐要求进行烘焙，领用的焊条应采用能保持良好保温性能的保温筒保温，随用随取。
6.2焊丝
6.2.1所用焊丝应符合GB/T10045中T492TX-XC1A型号的技术要求或其他力学性能相当的标准的要求。
6.2.2焊丝在焊接生产应用前，应经过相关的焊接工艺评定试验，并取得第三检验方认可。
6.2.3焊丝表面不应存在油污、锈蚀、水分等杂质以及其他影响焊接质量的缺陷。
6.2.4焊丝在使用过程中，应保证其标签完好，以备查证。
6.3保护气体
6.3.1焊接保护气体采用纯度≧99.5％的CO2气体，应符合GB/T6052中焊接用CO2气体的技术指标要求。
6.3.2保护气体应干燥处理。
6.3.3采用瓶装保护气体进行焊接时，应采取适当的防冻或加热措施。
7焊接工艺要求
7.1构件要求
7.1.1待焊构件为板架构件，其列板为平直板构件，其纵骨为平直型材构件，焊缝为纵骨和列板的横角焊缝。
7.1.2待焊构件中纵骨与纵骨的档距应能满足焊接台车施焊空间要求，以防各台车之间发生干扰。
7.2装配
7.2.1构件装配前，应将待焊区域及其周围20mm~30mm范围内的锈蚀、油污、割渣、毛刺、氧化层等对焊接质量有影响的杂物进行清理。
7.2.2车间底漆厚度应≦25μm。
7.2.3构件中纵骨与板单元的装配间隙应控制在0mm~1mm之间，纵骨与板单元的垂直度偏差应不超过
2°。
7.2.4构件装配的定位焊可采用焊条电弧焊、熔化极气体保护焊实施，定位焊用焊接材料力学性能等级应与焊接生产用焊接材料力学性能等级相当。
7.2.5构件装配的定位焊缝长度一般控制在30mm~50mm之间，焊脚尺寸控制在3.5mm~4.5mm范围，焊缝间距应控制在500mm~600mm之间。
7.2.6定位焊缝不应存在裂纹、夹渣、气孔、咬边、弧坑等焊接缺陷。
7.2.7定位焊缝的焊渣、飞溅、焊瘤等在装配完成后应打磨清理干净。
7.3焊前准备
7.3.1检查构件材质及规格，确保其符合图纸设计要求。
7.3.2检查构件装配定位焊缝，确保其符合装配和定位焊要求。
7.3.3检查焊丝牌号及表面状态，确保其符合性能等级要求和相关认可要求，确保焊丝表面无油污、锈蚀、水分等杂物。
7.3.4检查纵骨角焊缝机器人设备，确保电路、气路、送丝系统、传感器、控制按钮和指示灯、显示器和参数表、机械运动装置正常运行。
7.3.5检查焊枪状态，若焊枪喷嘴表面有飞溅物、焊丝干伸长异常，应进行焊枪清理和焊丝修剪。
7.3.6检查保护气体气路系统，确保气体管路畅通且连接正确，无漏气现象，保护气体流量能够满足焊接工艺文件要求。
7.3.7检查纵骨流水孔、过焊孔等影响焊缝连续性的结构位置，做明显的标识。
流水孔、过焊孔周围的毛刺、割渣等应打磨干净，以防损坏跟踪监测装置。
7.3.8将纵骨角焊缝机器人空载试行一段距离，检查行走过程中焊丝端部位置和移动状态，若不正常应及时进行排查处理。
7.4焊接
7.4.1焊枪电极配置参数如图1所示。
7.4.2焊丝干伸长度为15mm~20mm。
7.4.3焊接控制流程框架如图2所示。
7.4.4纵骨角焊缝机器人操作人员根据设计图纸规定的焊脚尺寸，在系统内部选择焊接规范参数进行焊接，焊接工艺推荐规范参数如附录B所示。
7.4.5纵骨角焊缝机器人内部焊接规范参数的修改应由技术部门专业工程师进行修改，并满足焊接工艺评定认可范围。
7.4.6焊缝首尾两端的焊接盲区，可采用焊条电弧焊或熔化极气体保护焊进行焊接。
单位为mm
L极——先行电极
T极——后行电极
图1焊接电极配置
图2焊接控制流程框架
8焊后检测和返修
8.1构件送出焊接工位后，对焊缝周围的飞溅和焊渣进行清理，再采用目视检验方法对焊缝表面进行外观检验。
8.2焊缝外观质量应满足GB/T34000的要求或其他相当标准的要求。
8.3检测人员检测出来的所有缺陷，应做明显标识，并反馈给返修人员。
8.4焊缝返修应按CB/T3761的要求执行。
9安全事项
9.1人员安全
9.1.1进入纵骨角焊缝机器人生产区域的所有人员，应遵循设备管理规定，穿戴好劳动保护用品。
9.1.2不能接近强磁场的人员应远离设备和电缆。
9.1.3施工人员应熟悉设备运行环境布局，并随时关注设备运行状态，防止发生砸伤、挤伤、摔伤、烫伤等安全事故。
9.1.4辊道在进行构件转运时，所有人员不应站在辊道和构件上。
9.1.5没有经过专业培训的人员不应打开设备机壳维修设备。
9.1.5生产管理人员应做好交叉作业的管理工作，做好事故防范措施。
9.2设备安全
9.2.1纵骨角焊缝机器人接线应由专业电工操作，接好保护地线，电源箱应有漏电保护功能。
9.2.2所有电器接头及电缆接线柱应具有良好的导电作用，如电器接头及电缆接线柱发生生锈、断裂等现象时应及时更换。
9.2.3纵骨角焊缝机器人工作时应保证设备通风畅通，通风口应远离墙壁等障碍物。
9.2.4纵骨角焊缝机器人焊接过程输出电流较大，焊接过程不能徒手触摸其电源线、电极等，避免发生触电、烫伤等安全事故。
9.2.5纵骨角焊缝机器人及其周围应具有安全警示牌、安全警戒线等明显的安全标识。
9.2.6纵骨角焊缝机器人为焊接门架驱动，操作人员在进行焊接门架移动前，应确认设备状态以及可能阻碍设备运行的障碍物、人员等，避免造成安全事故。
9.3环境安全
9.3.1纵骨角焊缝机器人施工前，生产相关管理人员应进行环境安全确定，并实施监护。
9.3.2起重设备吊运的重物，不应从纵骨角焊缝机器人上方经过，以防发生意外而出现重物砸坏设备的现象。
9.3.3装配、打磨、气刨、补焊等作业应在远离纵骨角焊缝机器人的安全范围内实施，或应采取有效的防尘、防飞溅等措施。
附录A
（规范性附录）
焊接工艺调试试验方法
A.1试验前准备
试验前，焊接工程师编制焊接工艺方案，用以指导焊接工艺调试。
可编制多个焊接工艺方案，设置对比试验。
焊接工艺方案应包
升级会员 