新松 SR 系列弧焊机器人(SR12A/SR25A,搭配数字 MAG 焊机、内置超低飞溅工艺包),薄板(0.6~2.0mm)气孔主要分为氢气孔(油污 / 水分)、氮气孔(保护失效)、CO 气孔(脱氧不足);薄板熔池冷却速度极快,气体来不及逸出,比厚板更容易产生气孔。新松示教器焊接工艺包可以设置预送气、滞后气、起弧慢送丝,这几项参数是薄板防气孔的专属关键点。
一、保护气系统
气体选型与纯度碳钢薄板:80% Ar+20% CO₂混合气,拒绝纯 CO₂;混合气纯度≥99.9%,含水、含氮量要低。 不锈钢薄板:98% Ar+2% O₂。
流量控制薄板小电流,推荐8~12 L/min。
流量太小:保护气罩刚度不足,空气卷入,氮气孔;
流量过大:喷嘴内形成涡流,反向吸入空气,同样产生气孔。
气路检查
气瓶减压阀、气管接头、焊枪枪尾做肥皂水检漏;气管不要弯折压扁;
气瓶压力低于 1MPa 更换新瓶;冬天混合气减压阀结霜结冰会带入水汽;
喷嘴定期清理飞溅,飞溅堆积会破坏气流形态,造成保护失效。
防风薄板工作站必须加装防风罩,车间风扇、大门过堂风是批量气孔最常见诱因,风速>1.5m/s 就会击穿保护气层。
干伸长度严格控制10~12mm;干伸太长,保护气路径变长,保护效果下降,极易气孔。
二、新松机器人工艺包参数设置(示教器工艺包 V3)
新松焊接工艺包可以单独设置起弧前、起弧、主焊、收弧、收弧后气体时序,薄板重点设置:
预送气(起弧前送气):0.3~0.5s,提前排净枪内空气,防止起弧瞬间吸入空气产生气孔;薄板起弧点最容易出现气孔。
滞后送气(收弧后):2~3s,熔池完全冷却凝固之后再关闭保护气,避免弧坑气孔、氧化。
起弧慢送丝:开启慢送丝引弧,起弧瞬间送丝速度降低,平稳建立电弧,避免爆弧卷入空气。
电弧参数
选用新松超低飞溅短弧工艺,电弧稳定,熔池扰动小,利于气体逸出;
电压不要偏高:电压高→弧长拉长,保护气罩失效,氮气孔;薄板采用匹配的一元化 JOB 参数,不要强行拉高电压。
焊接速度不能过快:薄板焊速过高,熔池凝固太快,熔池内气体来不及逸出,形成内部气孔。推荐 400~550mm/min。
摆动:薄板关闭摆动;必须摆动时,振幅极小,两侧停留时间≤0.05s,防止熔池剧烈搅动卷入空气。
新松特有:焊接位置保护功能,防止长时间定点焊接烧穿,同时避免局部熔池过热产生大量冶金气孔。
三、母材与焊丝(氢气孔根源)
工件表面清理(薄板重中之重)焊缝两侧 20mm 范围内,油污、防锈油、灰尘、锈、氧化皮、镀锌层、水分必须清理干净。 薄板受热,油污分解产生氢气,形成圆形氢气孔;镀锌板锌蒸气还会伴随气孔 + 飞溅。 清理方式:打磨、酒精擦拭,焊接前工件表面干燥无露水。
焊丝管理薄板优先 Φ0.8,超薄板 Φ0.6;选用含 Si、Mn 脱氧的合格实芯焊丝; 焊丝盘防潮,焊丝生锈、表面油污直接停用;送丝机构、送丝管定期清理粉尘,防止带入杂质。
四、工装、姿态与编程配套
工装压紧 + 背部紫铜垫板,控制薄板变形,同时稳定熔池;间隙控制≤0.3mm,间隙过大熔池翻滚,空气容易卷入。
焊枪姿态:前倾 10~15°,不要垂直板材;垂直电弧扰动大,熔池剧烈搅动。
运动指令:使用直线焊接指令,匀速焊接,避免关节运动造成速度波动、电弧长短变化;TCP 定期校准,焊丝对中偏移会破坏气流保护。
长焊缝采用分段跳焊,分段冷却,避免熔池过大、杂质大量析出。
五、缺陷快速判定与调整
蜂窝状密集气孔(氮气孔):保护失效 → 查防风、喷嘴堵塞、气路漏气、干伸、预送气时间。
单个圆球状气孔(氢气孔):水分 / 油污 → 清理板材、检查焊丝受潮、混合气含水量。
弧坑位置单独气孔:滞后气时间太短,熔池凝固前断气 → 加大收弧滞后气。
起弧位置固定气孔:预送气不足,起弧爆弧 → 延长预送气、开启慢送丝起弧。
六、参考工艺示例(新松 SR12A,0.8mm 冷轧板,Φ0.8 焊丝,80Ar20CO₂)
焊接模式:新松超低飞溅短弧工艺
预送气:0.4s;滞后气:2.5s
送丝速度:3.2 m/min;焊速:480 mm/min
干伸:10mm;气体流量:10L/min;无摆动
焊枪前倾 10°,分段跳焊,背部紫铜垫板
七、六家机器人薄板防气孔逻辑对比
OTC:固质参数控电弧,重点设置预送 / 滞后气
安川:电弧特性调软电弧,起弧条件控制时序
发那科:电弧特性,WeldData 设置气体时序
库卡:Dynamics 动力学,Weld set 设置气路时序
ABB:WeldData 焊接速度主控热输入,电弧电感调电弧。

