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ABB 焊接机器人在焊接过程中如何调整气体流量才能避免气孔的产生?
发布时间:2026-10-07        浏览次数:0        返回列表

核心认知:气体流量不是越大越防气孔!流量过大,坡口内形成涡流,卷入空气,同样会产生气孔。气孔是「保护气幕的层流状态」被破坏,流量只是其中一个因素。介质默认:82% Ar+18% CO₂混合气,实芯焊丝;IRC5 / OmniCore 系统。

一、流量的合理区间

1)薄板(2‑6mm,不开坡口)

平焊:14‑17 L/min;立仰焊 17‑19 L/min

流量>20 容易冲击熔池,搅动保护气,反生气孔。

2)中板 8‑16mm 浅坡口

平焊打底 18‑20 L/min;填充盖面 17‑19 L/min;立仰 + 2~3 L/min,上限≤22

3)厚板≥20mm 深坡口多层多道

  • 打底(深窄坡口根部):21‑24 L/min(严禁>24)

很多现场开到 28‑32,深坡口内部高速气流回旋,把周边空气卷进去,根部气孔高发。

  • 中间填充层:18‑21 L/min;坡口已经变宽,不需要大流量

  • 盖面层:19‑22 L/min

立焊、仰焊统一在平焊基础上 + 2‑3 L/min,整体上限控制 25 L/min。

二、只调流量解决不了气孔!先排查气流层流(硬件优先于流量)

很多气孔故障,增大流量之后依旧气孔,根源是气流已经变成紊流:

  1. 气体扩散器(分流环)飞溅堵塞分流孔,气流不再是均匀层流。 对策:每班清理飞溅;堵塞直接换新件;不要靠加大流量补偿损坏的分流环。

  2. 喷嘴选型与干伸长度深坡口用加长窄口喷嘴;不要大口径喷嘴; 喷嘴‑工件距离(干伸)控制 8‑12 mm; 干伸越长保护越差;干伸超过 15mm,无论怎么调流量,气幕很容易失效起气孔。 焊枪枪颈角度避免喷嘴侧壁怼住坡口内壁,气流碰壁扰动产生涡流。

  3. 气路泄漏气管、接头、焊枪内置气管漏气;实际喷嘴出气流量低于流量计读数,保护不足产生气孔。 关闭气瓶阀,静置观察压力表是否回落,做保压检漏。

  4. 气管尽量短;管路容积大,气置换差;长管路预送气时间要适度配合。

三、机器人弧焊时序参数

流量是焊接过程的工作流量;预送气、后送气是时序,二者要匹配:

  1. Preflow 预送气:保证起弧前把喷嘴内空气排干净;一般 1‑1.5s; 如果气管很长,预送气适当加到 1.5‑2s;太短起弧头段气孔;太长只是浪费气。

  2. Postflow 后送气:收弧熔池高温继续保护;厚板盖面层 2.5‑3s;太短收弧坑氧化气孔。

  3. Purge 吹扫:工件变位后整条焊缝首次起弧前管路置换;1‑2s 即可。

注意:预送后送时间不能替代流量;流量也不能替代预送后送时序,二者协同。

四、工艺层面:不要用增大流量去弥补工件带来的气孔诱因

下面这几类气孔,单纯加大气体流量几乎无效:

  1. 坡口、焊丝有水、锈、油污;厚板工件返潮。 对策:焊前打磨除锈;潮湿工件烘干;优先处理母材,而不是开大流量。

  2. 车间有风(风速>1.5m/s),气流吹散气幕。 优先加挡风板围挡;单纯加大气体流量抵御不了车间穿堂风,依然气孔。

  3. 焊丝受潮;气瓶接近用完,混合气配比失衡。 更换气瓶,检查焊丝包装。

五、ABB 机器人两种流量控制方式对气孔的影响

  1. 本机单一定流量(浮子流量计固定)整套程序全程同一个流量。厚板打底保护压力大,如果按打底设置大流量,填充层持续大流量,坡口涡流风险上升,填充层反而容易出现气孔,同时浪费气。

弊端:固定流量很难同时兼顾打底和填充。

  1. 外置动态节气控制器(程序输出 IO 分段切换流量)打底阶段输出高流量;填充自动下调; 优点:每道焊道匹配合适流量;既防气孔又节气; 硬性要求:控制器响应速度必须快,起弧瞬间流量要立刻升到位,否则起弧段出现气孔;不建议选响应慢的廉价阀。

六、现场调试排查流程

  1. 检查喷嘴、分流环是否堵塞损坏,确认干伸 8‑12mm;更换耗材。

  2. 气路保压检漏,确认无漏气;

  3. 焊前清理坡口除锈除潮;车间做好挡风;

  4. 设置对应板厚坡口的流量区间下限做试板;

  5. 配合设置合理 Preflow / Postflow 时序;试板探伤;

  6. 如果出现气孔:优先排查耗材、母材、风速;不要直接往上加流量;确认是保护气量不足再小幅上调 1‑2L/min;一旦超过上限,立刻降回。

总结关键要点

  1. 气体流量有合理上限,不是越大保护越好;过大涡流卷空气反而气孔;

  2. 层流条件(分流环、喷嘴、干伸)>流量大小;硬件先合格;

  3. 流量和 seamdata 预送后送时序协同;

  4. 母材潮湿、车间风引起的气孔,调流量治标不治本;

  5. 厚板多层多道优先分段流量,打底取上限,填充适当降流量。

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