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利用焊接机器人进行结构焊接是十分常用的一种手段，通常来说完成之后还需要进行热处理，焊接机械手的运用也是如此，并不能省去这一环节。尤其是对于一些强度等级高于一定范围的金属来说，焊后的热处理更是必不可少的。
比较典型的例子是强度等级大于50公斤级，且具有延迟裂纹倾向的普通低合金钢，通过焊接机器人完成结构的焊接之后，必须要采用回火热处理，主要是为了氢扩散逸出创造有利条件。
而这么做的总目的是为了改善近缝区的显微组织和消除焊接残余应力，从而防止延迟裂纹的产生，从而提高焊接机械手的实际工作效果。
为了有更好的热处理效果，焊接结构回火热处理的温度一般控制在钢材加热到从奥氏体转变为珠光体的温度线以下的某一温度。但也有特殊情况，比如对含有钒，特别是含钒又含铂的普通低合金钢，由于在600℃左右保温会造成冲击韧性值明显地降低，而强度提高。
正是因为如此，这类钢材在经过焊接机械手焊接之后，它的热处理要避开这一温度范围。除了回火温度之外，需要掌控的还有保温时间，这方面应该按照每毫米厚度4-5分钟计算，然后空冷或炉冷。
焊接机器人的焊接热处理的炉内温度应要求均匀一致，同时在操作中还应遵守规定的加热速度、加热温度、保温时间和冷却速度等制度。否则，如果炉温或操作不当，不仅达不到预期目的，反而可能产生相反的结果。
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