在大型海洋裝備、軍工業(yè)、橋梁及建筑行業(yè)等領域的生產(chǎn)過程都離不開T型接頭結(jié)構的使用。目前,針對中厚板T型結(jié)構要求全熔透的工藝仍采用手工焊接的方式,接頭形式采用開單面Y型或K型坡口,手工方式進行正面焊接,反面碳弧氣刨清根,修補打磨,藥芯焊絲氣體保護焊進行填充蓋面。焊接過程復雜,生產(chǎn)效率低,不適于實現(xiàn)工業(yè)智能自動化的發(fā)展。本文針對上述問題,基于原有藥芯焊絲CO2氣體保護焊的基礎上提出采用工業(yè)焊接機器人,利用雙面雙弧的焊接技術實現(xiàn)中厚板T型接頭全熔透不清根的焊接工藝。研究中,通過T型接頭單面單弧立角焊試驗,探索焊接參數(shù)以及機器人擺動方式對機器人FCAW焊縫截面成形的影響。研究發(fā)現(xiàn):機器人三角形擺動方式在不設坡口條件下增強立角焊縫熔深進而保證成形起到顯著作用,熔深提高25⁵0%,焊腳尺寸增加1/3左右,焊縫表面成形微凹,大大增強焊接接頭的穩(wěn)定性。為了進一步研究雙面雙弧焊接工藝,選擇最合適的雙弧間距,本文采用數(shù)值模擬軟件MARC對T型接頭雙面焊接的變形和殘余應力進行模擬分析,同時針對不同弧間距進行焊接試驗及硬度檢測。結(jié)果表明:隨著弧間距的增加,焊接殘余應力減小,弧間距為0

【文章來源】： 沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 中厚板全熔透高效焊接的研究現(xiàn)狀
    1.3 焊接機器人的應用及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 焊縫跟蹤技術的研究
        1.3.2 離線編程及仿真技術
        1.3.3 多臺焊接機器人協(xié)調(diào)控制技術
        1.3.4 弧焊機器人焊接質(zhì)量信息化
    1.4 雙面雙弧焊的應用及研究現(xiàn)狀
    1.5 研究內(nèi)容
第2章 試驗材料與設備
    2.1 機器人焊接系統(tǒng)介紹
        2.1.1 焊接機器人模塊
        2.1.2 雙弧焊接模塊
        2.1.3 機器人運行模塊
    2.2 試驗材料及試驗方法
        2.2.1 試驗材料
        2.2.2 坡口形式
        2.2.3 機器人示教編程
        2.2.4 數(shù)值模擬分析
        2.2.5 機器人雙面雙弧焊
        2.2.6 金相組織觀察
    2.3 試驗評定標準
    2.4 試驗技術路線
第3章 自動化FCAW立向上焊接工藝試驗
    3.1 試驗過程分析
    3.2 工藝參數(shù)的影響
        3.2.1 焊接電流的影響
        3.2.2 焊接電壓的影響
        3.2.3 焊接速度的影響
    3.3 機器人運動軌跡與參數(shù)的影響
        3.3.1 擺動幅度的影響
        3.3.2 矢量點停留時間的影響
        3.3.3 擺動方式的影響
            3.3.3.1 立角焊擺動方式
            3.3.3.2 焊縫接頭形貌
            3.3.3.3 擺動方式對焊縫熔深的影響分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 雙面雙弧焊接模擬與分析
    4.1 引言
    4.2 焊接模型的建立
    4.3 材料屬性及熱源模型
        4.3.1 熱源模型選擇
        4.3.2 材料的物理參數(shù)定義
    4.4 單面單弧模擬分析
        4.4.1 擺動方式焊接溫度場模擬及分析
        4.4.2 數(shù)值模擬與試驗對比
    4.5 雙面雙弧模擬分析
        4.5.1 弧間距對角變形的影響
        4.5.2 弧間距對殘余應力的影響
        4.5.3 弧間距對T型接頭熔深的影響
        4.5.4 弧間距對硬度的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 機器人雙面雙弧焊接工藝試驗與分析
    5.1 中厚板T型接頭全熔透雙面雙弧試驗
    5.2 試驗結(jié)果及分析
        5.2.1 宏觀分析
        5.2.2 MT、UT檢測
        5.2.3 顯微組織分析
        5.2.4 硬度測量
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
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本文編號：3481634