本文關(guān)鍵詞：光纖激光柔性焊接裝備研發(fā)及TA15鈦合金焊接工藝研究

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【摘要】：航天工業(yè)是國(guó)防科技的重要組成部分,隨著其地位的提高,已成為我國(guó)綜合國(guó)力強(qiáng)盛的顯著標(biāo)志。在航天工業(yè)產(chǎn)品的加工過(guò)程中,焊接技術(shù)的可靠性使其成為航天工業(yè)的主要應(yīng)用工藝之一。以激光焊接為代表的新型焊接技術(shù)正以其極其優(yōu)越的性能被廣泛的用于航天工業(yè)�；诠饫w激光器技術(shù)與機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)設(shè)計(jì)的柔性焊接裝備,其工作方式簡(jiǎn)單、效率高、工藝可靠的優(yōu)異性能,被廣泛應(yīng)用于航天工業(yè)。本文設(shè)計(jì)了一種新型光纖激光柔性焊接裝備,并使用該裝備對(duì)TA15鈦合金的焊接工藝展開(kāi)深入研究,主要工作內(nèi)容如下:(1)系統(tǒng)分析了TA15鈦合金的焊接特性,總結(jié)對(duì)比了電子束焊接與激光焊接兩種不同焊接方法的優(yōu)缺點(diǎn),論證了激光深熔焊接TA15鈦合金的可行性及優(yōu)異性,并對(duì)焊接工藝過(guò)程中的關(guān)鍵事項(xiàng)進(jìn)行介紹。(2)針對(duì)新型光纖激光柔性焊接裝備的用途及硬件單元的兼容性問(wèn)題,進(jìn)行硬件單元選型及技術(shù)方案優(yōu)化設(shè)計(jì),確定裝備硬件設(shè)備:光纖激光器、焊接頭、除塵風(fēng)機(jī)、氣路單元、6軸機(jī)器人及其它輔助單元;硬件組裝完成后,對(duì)光纖的走線(xiàn)、操作過(guò)程的可視化、激光輻射的預(yù)防等細(xì)節(jié)進(jìn)行了一系列的改進(jìn);在室內(nèi)屋頂安裝鎢絲探照燈,便于操作人員使用示教器編程;編寫(xiě)裝備操作手冊(cè)、設(shè)備維護(hù)手冊(cè)、故障報(bào)警解決方案等資料,并對(duì)操作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)。(3)基于電氣行業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)了裝備電氣系統(tǒng)的集成方案,并使用庫(kù)卡WorkVisual軟件定義了DI/DO點(diǎn)信號(hào),講解了人機(jī)界面的功能及機(jī)器人編程的注意事項(xiàng)。(4)采用正交試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法,深入研究焊接速度及焊接功率對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響,優(yōu)化設(shè)計(jì)出兩組可用于批量生產(chǎn)的焊接工藝參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：光纖激光 柔性焊接裝備 激光深熔焊 TA15鈦合金 焊接工藝
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V261.34
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及項(xiàng)目來(lái)源10-11
• 1.2 鈦合金在航天工業(yè)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 鈦合金焊接方式11-12
• 1.2.2 TA15鈦合金的性能12
• 1.3 激光焊接技術(shù)在航天工業(yè)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 柔性焊接裝備在航天工業(yè)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容14-16
• 第二章 激光焊接的理論依據(jù)16-24
• 2.1 激光與金屬之間的作用16-17
• 2.1.1 激光在金屬上的作用機(jī)理16
• 2.1.2 激光對(duì)金屬的反射及吸收16-17
• 2.2 激光焊接原理及分類(lèi)17-19
• 2.3 激光深熔焊的特性分析19-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 光纖激光柔性焊接裝備硬件研發(fā)24-38
• 3.1 概述24
• 3.2 八軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)單元24-29
• 3.2.1 工業(yè)用六軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人24-26
• 3.2.2 外部附加軸26-27
• 3.2.3 機(jī)器人控制柜27-28
• 3.2.4 示教器28-29
• 3.3 TruDisk5001光纖激光器29-31
• 3.4 輔助單元31-35
• 3.4.1 焊接頭31-32
• 3.4.2 防撞預(yù)警32-33
• 3.4.3 氣路單元33-34
• 3.4.4 冷卻單元34-35
• 3.5 安全防護(hù)35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第四章 光纖激光柔性焊接裝備系統(tǒng)集成38-46
• 4.1 概述38
• 4.2 柔性焊接系統(tǒng)集成方案38-39
• 4.3 電氣程序設(shè)計(jì)39-44
• 4.3.1 機(jī)器人控制及編程39-40
• 4.3.2 激光器控制40-43
• 4.3.3 氣路控制43
• 4.3.4 HMI人機(jī)界面43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 第五章 TA15鈦合金激光焊接試驗(yàn)研究46-58
• 5.1 概述46
• 5.2 試驗(yàn)方案46-50
• 5.2.1 試驗(yàn)材料46-47
• 5.2.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備47-48
• 5.2.3 焊接參數(shù)48-49
• 5.2.4 試驗(yàn)參數(shù)表49-50
• 5.3 試驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)50-52
• 5.4 焊接工藝分析及優(yōu)化52-56
• 5.4.1 保護(hù)氣體及其流量對(duì)焊縫外觀的影響52-54
• 5.4.2 焊接功率對(duì)焊縫的影響54-55
• 5.4.3 焊接速度對(duì)焊縫氣孔的影響55-56
• 5.4.4 焊接工藝優(yōu)化56
• 5.5 本章小結(jié)56-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 本文總結(jié)58-59
• 6.2 未來(lái)展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

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