Q235低碳鋼薄板激光搭接焊變形檢測及控制
發(fā)布時間:2022-08-06 16:53
Q235低碳鋼憑借其優(yōu)良特性廣泛應(yīng)用于新能源汽車電池箱薄板等關(guān)鍵零部件的制造。而激光焊接因其高深寬比、高能焊接功率以及熱影響區(qū)小等優(yōu)點,越來越多地應(yīng)用于低碳鋼薄板焊接制造方面。電池箱主要由箱板和加強筋薄板焊接而成,箱板和加強筋薄板構(gòu)成搭接焊接頭。電池箱內(nèi)的加強筋薄板數(shù)量一般較多,雖然每根加強筋薄板激光焊接變形不大,但多根加強筋焊接變形的累積將使箱體最終變形比較明顯,不符合箱體生產(chǎn)要求。因此,急需研究柔性的激光焊接工藝以滿足新能源汽車電池箱薄板焊接的制造需求。本文以1.5 mm厚Q235低碳鋼為研究對象,采用激光搭接焊方式,研究了激光功率、焊接速度、離焦量對低碳鋼激光搭接焊變形的影響。本文提出的基于保護氣體自適應(yīng)冷卻的變形控制方法,有效減小了低碳鋼激光搭接焊變形。主要研究工作如下:(1)基于激光測距傳感器搭建了用于檢測激光搭接焊變形的系統(tǒng)。運用三角法原理確定了直射式的激光測距方法,詳細闡述了檢測系統(tǒng)的機械裝置及工作流程;通過一系列試驗測試,評定了系統(tǒng)的性能指標,對變形實現(xiàn)了微米級別精度的檢測。(2)進行了Q235低碳鋼薄板激光搭接焊試驗,分析了其變形機理及特征,研究了激光工藝參數(shù)對低碳鋼...
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 低碳鋼在新能源汽車電池箱中的應(yīng)用
1.1.2 激光焊接在新能源汽車電池箱中的應(yīng)用
1.1.3 低碳鋼薄板激光搭接焊變形控制的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 低碳鋼薄板激光搭接焊研究現(xiàn)狀
1.2.2 激光搭接焊變形檢測研究現(xiàn)狀
1.2.3 激光搭接焊變形控制研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 基于激光測距的激光搭接焊變形檢測系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)組成
2.2 激光測距傳感器
2.2.1 基本原理
2.2.2 機械裝置
2.2.3 工作流程
2.3 變形檢測系統(tǒng)性能分析
2.3.1 檢測系統(tǒng)的最大量程
2.3.2 檢測系統(tǒng)的測量誤差
2.4 本章小結(jié)
第三章 Q235低碳鋼薄板激光搭接焊試驗
3.1 試驗材料及試樣制備
3.2 激光搭接焊變形檢測
3.3 激光搭接焊試驗
3.3.1 焊接設(shè)備
3.3.2 焊接工裝
3.3.3 試件焊接
3.4 本章小結(jié)
第四章 工藝參數(shù)對激光搭接焊變形的影響
4.1 Q235 低碳鋼薄板激光搭接焊變形分析
4.1.1 激光搭接焊變形機理分析
4.1.2 激光搭接焊變形類型及影響因素
4.2 工藝參數(shù)對激光搭接焊變形的影響
4.2.1 激光功率對激光搭接焊變形的影響
4.2.2 焊接速度對激光搭接焊變形的影響
4.2.3 離焦量對激光搭接焊變形的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 基于保護氣體自適應(yīng)冷卻的激光搭接焊變形控制
5.1 變形控制方法及原理
5.1.1 變形控制方法的提出
5.1.2 變形控制方法原理與優(yōu)點
5.2 變形控制機械結(jié)構(gòu)
5.3 激光搭接焊試驗方案
5.4 試驗結(jié)果與討論
5.4.1 激冷參數(shù)對激光搭接焊變形的影響
5.4.2 動態(tài)激冷控制效果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與科研情況
圖表清單
本文編號:3670012
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1.1 研究背景及意義
1.1.1 低碳鋼在新能源汽車電池箱中的應(yīng)用
1.1.2 激光焊接在新能源汽車電池箱中的應(yīng)用
1.1.3 低碳鋼薄板激光搭接焊變形控制的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 低碳鋼薄板激光搭接焊研究現(xiàn)狀
1.2.2 激光搭接焊變形檢測研究現(xiàn)狀
1.2.3 激光搭接焊變形控制研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 基于激光測距的激光搭接焊變形檢測系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)組成
2.2 激光測距傳感器
2.2.1 基本原理
2.2.2 機械裝置
2.2.3 工作流程
2.3 變形檢測系統(tǒng)性能分析
2.3.1 檢測系統(tǒng)的最大量程
2.3.2 檢測系統(tǒng)的測量誤差
2.4 本章小結(jié)
第三章 Q235低碳鋼薄板激光搭接焊試驗
3.1 試驗材料及試樣制備
3.2 激光搭接焊變形檢測
3.3 激光搭接焊試驗
3.3.1 焊接設(shè)備
3.3.2 焊接工裝
3.3.3 試件焊接
3.4 本章小結(jié)
第四章 工藝參數(shù)對激光搭接焊變形的影響
4.1 Q235 低碳鋼薄板激光搭接焊變形分析
4.1.1 激光搭接焊變形機理分析
4.1.2 激光搭接焊變形類型及影響因素
4.2 工藝參數(shù)對激光搭接焊變形的影響
4.2.1 激光功率對激光搭接焊變形的影響
4.2.2 焊接速度對激光搭接焊變形的影響
4.2.3 離焦量對激光搭接焊變形的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 基于保護氣體自適應(yīng)冷卻的激光搭接焊變形控制
5.1 變形控制方法及原理
5.1.1 變形控制方法的提出
5.1.2 變形控制方法原理與優(yōu)點
5.2 變形控制機械結(jié)構(gòu)
5.3 激光搭接焊試驗方案
5.4 試驗結(jié)果與討論
5.4.1 激冷參數(shù)對激光搭接焊變形的影響
5.4.2 動態(tài)激冷控制效果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
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