拥有84年历史的乌克兰巴顿焊接研究所在世界焊接科技领域享有盛誉,时至今日,乌克兰巴顿焊接研究所在焊接基础理论和应用技术方面依旧实力雄厚,在真空电子束焊接、闪光焊接、人体组织焊接、金属材料冶金、表面工程、新材料等领域仍处于高水平。
2011年,中国与乌克兰两国宣布建立和发展战略伙伴关系,并签署“关于支持共建中国-乌克兰巴顿焊接研究院的谅解备忘录”**间合作协议。2012年,中国—乌克兰巴顿焊接研究院(简称“中乌研究院”)在广州正式成立。短短几年内,中乌研究院已建成5个具有国内高水平的创新研发平台,覆盖先进材料、高能束流加工、现代表面工程、现代焊接装备与工艺、生物领域。
作为中乌研究院的中方院长,除了与乌方院长合作完成中乌研究院的日常管理运行等工作,董春林也组织中乌双方科研团队,开展多种创新型复合热源焊接技术联合攻关研发,如激光-TIG、等离子-MIG、激光-微束等离子等,目前多项关键技术在国际上处于高水平。
此外,董春林也在努力探索国际科技合作创新模式。他说,长期以来我国国际科技合作都以引进国外*、引进国外技术、联合开展成果转化为主要模式,其实通过国际科技合作,联合开展基础科学研究也非常重要,乌克兰在焊接及新材料领域的科研基础非常雄厚,其科研体制也值得我们学习借鉴。
董春林
工学博士、研究员,广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院)副所长(副院长),中国-乌克兰巴顿焊接研究院中方院长。主持制定行业标准一项,获*科技进步二等奖两项、航空科技进步一等奖两项、航空科技进步二等奖三项、中国机械工业科技进步二等奖一项,获国家发明**多项,在核心刊物上发表50余篇学术论文。
研究方向
等离子弧焊、激光熔敷、激光焊接、搅拌摩擦焊等先进焊接技术的工艺、装备、过程控制及工程化研究
创新感言
在焊接领域很少有新技术诞生于中国,因为大家往往重视成果转化、关心如何将成果用于工业领域。但正是这种‘拿来主义’,使我们‘只知其然不知其所以然’,在实际应用过程中遇到问题常常束手无措。
所以,我们现在需要的是基础科研人才,在材料连接机理、焊接电弧物理及熔池行为、焊接结构力学等专业方向,需要开展扎实系统的基础理论研究。只有对这些基础的焊接物理冶金过程有了更深入的认识和解析,才能更好地解决实际工程技术问题。我想,在我国大部分的工程技术领域都是如此,郑州直线焊接机器人,这也是国家提出开展‘强基工程’的原因。
焊接机器人三种焊接方法
1、气体保护电弧焊:
利用ya气作为焊接区域保护气体的ya弧焊、利用二氧化碳作为焊接区域保护气体的二氧化碳保护焊等,均属于气体保护电弧焊。
其基本原理是在以电弧为热源进行焊接时,同时从喷枪的喷嘴中连续喷出保护气体把空气与焊接区域中的熔化金属隔离开来,以保护电弧和焊接熔池中的液态金属不受大气中的氧、氮、氢等污染,以达到提高焊接质量的目的。
2、钨极ya弧焊:
以高熔点的金属钨棒作为焊接时产生电弧的一个电极,并处在ya气保护下的电弧焊,常用于不锈钢、高温合金等要求严格的焊接。
3、等离子电弧焊:
由钨极ya弧焊发展起来的一种焊接方法,等离子弧是离子气被电离产生高温离子气流,从喷嘴细孔中喷出,经压缩形成细长的弧柱,**常规的自由电弧,如:ya弧焊仅达5000-8000K。由于等离子弧具有弧柱细长,能量密度高的特点,因而在焊接领域有着广泛的应用。
弧焊机器人系统
汽车车身结构的特点决定了车身制造离不开弧焊技术。传统手工弧焊焊接时的火花及烟雾对人体造成危害较大,工作环境恶劣,且对工人技能要求更高,焊缝质量一致性差,波动也较大。特别是汽车的重要结构安全件,其焊接质量对汽车的安全性起着决定性的作用,因此整车厂有逐步采用自动化弧焊机器人替代手工方式的趋势。
对车身弧焊机器人工作站的设计规划应首先考虑是否满足生产纲领、工作站的柔性和焊接质量,以及机器人及焊枪的选型及电控设计。具体内容包括:
机器人系统设计参数包括有效载荷、轴数、各轴的自由度范围及控制系统等。
机器人工作范围及姿态,充分考虑车身形式和弧焊点位置、夹具形式。通过3D设计模型模拟干涉危险点的焊接,对焊枪及夹具的形状、机器人操作位置等进行反复修改,确定方案再进行可行性论证及设计修正。
确定机器人的高度及与前后左右距离,确保所有弧焊点机器人焊枪可达。进行优化设计可靠的方法是通过机器人软件模拟实际的焊接工作,具体方法是加入工位夹具、工件及焊枪的3D模型,在虚拟环境进行工作站的装配和调试,路径模拟,发现是否干涉,以此调整各部分的相对尺寸达到目标。
工艺时序设计,控制流程图设计。弧焊机器人工作站的设备构成包括弧焊机器人、机器人控制器、焊机、清枪系统、输送系统、焊接夹具、排烟除尘设备、安全防护网、弧光遮挡帘和水电气单元等。