本文以機(jī)身壁板T型接頭入手,自主設(shè)計(jì)研制適合機(jī)器人雙光束激光焊接過程的焊接執(zhí)行端和輔助焊接夾具,焊接執(zhí)行端可實(shí)現(xiàn)送氣、送絲裝置的精確調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍0-30mm,還可實(shí)現(xiàn)送氣、送絲裝置的三維方向準(zhǔn)確位置調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍0°-90°,送絲、送氣裝置分別位于焊接熔池的前面及后面,且三者在同一平面內(nèi),設(shè)計(jì)預(yù)留滾壓裝置接口,可適用非平面及復(fù)雜曲面機(jī)身壁板的T型接頭雙光束激光焊接,入射角度調(diào)整范圍為20°-90°,包括激光器系統(tǒng)、焊絲輸送系統(tǒng)、保護(hù)氣系統(tǒng)、焊縫跟蹤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、焊縫滾壓系統(tǒng)等。工裝夾具實(shí)現(xiàn)隨焊移動(dòng)加緊固定方式,與機(jī)器人手臂直接結(jié)合實(shí)現(xiàn)被焊接零件的定位與剛性固定,有效簡化完全固定式夾具繁瑣安裝操作方式,實(shí)現(xiàn)被焊零件的靈活加緊固定,有效控制焊接變形和生產(chǎn)效益。對(duì)1.5mm厚2A97-T3鋁鋰合金無填充焊絲T型接頭進(jìn)行雙光束激光焊接工藝工藝試驗(yàn)研究,探討激光功率P與焊接速度v對(duì)T型焊縫成形、焊接缺陷、應(yīng)力變形及組織性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:激光功率和焊接速度綜合以熱輸入的方式影響焊接質(zhì)量,當(dāng)光束入射角度50°,同軸和側(cè)吹保護(hù)氣用20 L/min流量氬氣,在P=1200W、v=2.5m/min、... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 機(jī)身壁板輕量化方法
        1.2.1 鋁鋰合金在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的使用
        1.2.2 機(jī)身壁板連接工藝的發(fā)展
    1.3 雙光束激光同步焊接工藝的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 雙光束激光焊接裝置及焊縫滾壓研究現(xiàn)狀
    1.5 研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及工藝試驗(yàn)方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 焊前清理
        2.3.2 焊接工藝參數(shù)
        2.3.3 試驗(yàn)分析
第3章 雙光束激光焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)開發(fā)及焊接平臺(tái)構(gòu)建
    3.1 引言
    3.2 設(shè)計(jì)方案
        3.2.1 雙光束激光焊接機(jī)構(gòu)研究內(nèi)容
        3.2.2 雙光束激光焊接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想
        3.2.3 激光焊接平臺(tái)裝置的設(shè)計(jì)需求
    3.3 機(jī)構(gòu)構(gòu)建及設(shè)計(jì)歷程
        3.3.1 焊接機(jī)構(gòu)裝置
        3.3.2 焊接執(zhí)行端設(shè)計(jì)歷程
    3.4 焊接執(zhí)行端集成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.1 執(zhí)行端整體結(jié)構(gòu)及組成
        3.4.2 關(guān)鍵零件結(jié)構(gòu)及功能
        3.4.3 質(zhì)量評(píng)估與強(qiáng)度校核
    3.5 輔助焊接工裝夾具設(shè)計(jì)1
        3.5.1 輔助夾具整體結(jié)構(gòu)及組成
        3.5.2 關(guān)鍵零件結(jié)構(gòu)及功能
        3.5.3 質(zhì)量評(píng)估與強(qiáng)度校核
    3.6 輔助焊接工裝夾具設(shè)計(jì)2
        3.6.1 輔助夾具整體結(jié)構(gòu)及組成
        3.6.2 關(guān)鍵零件結(jié)構(gòu)及功能
        3.6.3 質(zhì)量評(píng)估與強(qiáng)度校核
    3.7 氣動(dòng)控制
    3.8 本章小結(jié)
第4章 鋁鋰合金T型接頭雙光束激光焊接工藝試驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
    4.3 焊接工藝對(duì)T型接頭焊接過程的影響
        4.3.1 對(duì)T型接頭焊縫成形的影響
        4.3.2 對(duì)T型接頭焊接缺陷的影響
        4.3.3 對(duì)T型接頭焊接變形的影響
        4.3.4 熱輸入的影響
    4.4 T型接頭焊縫顯微硬度與顯微組織分析
        4.4.1 顯微組織觀察
        4.4.2 顯微硬度分布
    4.5 本章小結(jié)
第5章 鋁鋰合金雙光束激光焊接T型接頭應(yīng)力變形分析
    5.1 引言
    5.2 試驗(yàn)背景與分析內(nèi)容
        5.2.1 試驗(yàn)背景
        5.2.2 主要分析內(nèi)容
    5.3 有限元模型的建立
        5.3.1 幾何模型尺寸
        5.3.2 焊接熱源及其子程序
        5.3.3 焊接校核熱源
    5.4 計(jì)算結(jié)果分析討論
        5.4.1 焊接溫度場(chǎng)變化規(guī)律
        5.4.2 焊接應(yīng)力變形場(chǎng)變化規(guī)律
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 全文結(jié)論
    6.2 后期展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]鋁鋰合金機(jī)身壁板結(jié)構(gòu)激光焊接特性研究[D]. 張澐龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]鋁合金T型接頭雙激光束雙側(cè)同步焊接穩(wěn)定性研究[D]. 歐陽自鵬.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]薄板鋁合金T型接頭雙激光束雙側(cè)焊接應(yīng)力和變形的有限元分析[D]. 蘇陽.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]鋁合金T型接頭雙束激光雙側(cè)同步焊接的數(shù)值模擬研究[D]. 鄭文健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]高強(qiáng)鋁合金T型接頭激光焊接技術(shù)研究[D]. 楊濤.武漢理工大學(xué) 2011
[6]鋁合金雙光束激光填絲焊溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 刁旺戰(zhàn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]1420鋁鋰合金激光焊接工藝和接頭組織性能研究[D]. 莊蕾.大連交通大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3664880