在大型海洋裝備、軍工業(yè)、橋梁及建筑行業(yè)等領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程都離不開(kāi)T型接頭結(jié)構(gòu)的使用。目前,針對(duì)中厚板T型結(jié)構(gòu)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(kāi)單面Y型或K型坡口,手工方式進(jìn)行正面焊接,反面碳弧氣刨清根,修補(bǔ)打磨,藥芯焊絲氣體保護(hù)焊進(jìn)行填充蓋面。焊接過(guò)程復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,不適于實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能自動(dòng)化的發(fā)展。本文針對(duì)上述問(wèn)題,基于原有藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊的基礎(chǔ)上提出采用工業(yè)焊接機(jī)器人,利用雙面雙弧的焊接技術(shù)實(shí)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(guò)T型接頭單面單弧立角焊試驗(yàn),探索焊接參數(shù)以及機(jī)器人擺動(dòng)方式對(duì)機(jī)器人FCAW焊縫截面成形的影響。研究發(fā)現(xiàn):機(jī)器人三角形擺動(dòng)方式在不設(shè)坡口條件下增強(qiáng)立角焊縫熔深進(jìn)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(qiáng)焊接接頭的穩(wěn)定性。為了進(jìn)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(duì)T型接頭雙面焊接的變形和殘余應(yīng)力進(jìn)行模擬分析,同時(shí)針對(duì)不同弧間距進(jìn)行焊接試驗(yàn)及硬度檢測(cè)。結(jié)果表明:隨著弧間距的增加,焊接殘余應(yīng)力減小,弧間距為0

【文章來(lái)源】： 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【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(jī)器人的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 焊縫跟蹤技術(shù)的研究
        1.3.2 離線編程及仿真技術(shù)
        1.3.3 多臺(tái)焊接機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)
        1.3.4 弧焊機(jī)器人焊接質(zhì)量信息化
    1.4 雙面雙弧焊的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
    1.5 研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與設(shè)備
    2.1 機(jī)器人焊接系統(tǒng)介紹
        2.1.1 焊接機(jī)器人模塊
        2.1.2 雙弧焊接模塊
        2.1.3 機(jī)器人運(yùn)行模塊
    2.2 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法
        2.2.1 試驗(yàn)材料
        2.2.2 坡口形式
        2.2.3 機(jī)器人示教編程
        2.2.4 數(shù)值模擬分析
        2.2.5 機(jī)器人雙面雙弧焊
        2.2.6 金相組織觀察
    2.3 試驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
    2.4 試驗(yàn)技術(shù)路線
第3章 自動(dòng)化FCAW立向上焊接工藝試驗(yàn)
    3.1 試驗(yàn)過(guò)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(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡與參數(shù)的影響
        3.3.1 擺動(dòng)幅度的影響
        3.3.2 矢量點(diǎn)停留時(shí)間的影響
        3.3.3 擺動(dòng)方式的影響
            3.3.3.1 立角焊擺動(dòng)方式
            3.3.3.2 焊縫接頭形貌
            3.3.3.3 擺動(dòng)方式對(duì)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(dòng)方式焊接溫度場(chǎng)模擬及分析
        4.4.2 數(shù)值模擬與試驗(yàn)對(duì)比
    4.5 雙面雙弧模擬分析
        4.5.1 弧間距對(duì)角變形的影響
        4.5.2 弧間距對(duì)殘余應(yīng)力的影響
        4.5.3 弧間距對(duì)T型接頭熔深的影響
        4.5.4 弧間距對(duì)硬度的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 機(jī)器人雙面雙弧焊接工藝試驗(yàn)與分析
    5.1 中厚板T型接頭全熔透雙面雙弧試驗(yàn)
    5.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.2.1 宏觀分析
        5.2.2 MT、UT檢測(cè)
        5.2.3 顯微組織分析
        5.2.4 硬度測(cè)量
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Seam-tracking based on dynamic trajectory planning for a mobile welding robot [J]. 洪宇翔,都東,潘際鑾,李湘文.  China Welding. 2019(04)
[2]機(jī)器人自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線 [J]. 張?chǎng)?  中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(40)
[3]淺析焊接機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) [J]. 丁昭.  南方農(nóng)機(jī). 2018(13)
[4]起重機(jī)拼板不清根高效焊接及接頭性能分析 [J]. 張義順,王孝民,張華軍,高麗彬,梁盈.  沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]基于Robotmaster的工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì) [J]. 呂明珠.  電氣開(kāi)關(guān). 2017(06)
[6]聯(lián)盟促發(fā)展 大會(huì)聚英才——2016中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)推進(jìn)大會(huì)在蕪湖召開(kāi) [J]. 陳鋼.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(02)
[7]模糊控制基本原理與實(shí)現(xiàn)方法研究 [J]. 李書(shū)巳.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2015(05)
[8]窄間隙MAG焊電弧聲與電弧作用位置的相關(guān)性 [J]. 蘭虎,張華軍,陳善本,盛凱,趙德龍.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(24)
[9]基于MATLAB的HP20機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真 [J]. 張新敏,朱學(xué)軍,趙晨晨,陳官.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2014(13)
[10]一種基于航跡推算與接收信號(hào)強(qiáng)度指示相結(jié)合的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法 [J]. 曾星,宋萍.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(04)

博士論文
[1]Q690E鋼厚板窄間隙旋擺電弧MAG立焊工藝及冶金特點(diǎn)研究[D]. 蘭虎.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]大厚板高強(qiáng)鋼雙面雙弧焊新工藝及機(jī)器人自動(dòng)化焊接技術(shù)[D]. 張華軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]焊接熔池動(dòng)態(tài)過(guò)程及電弧能量分布的數(shù)值模擬[D]. 雷玉成.江蘇大學(xué) 2006

碩士論文
[1]焊接機(jī)器人離線編程及仿真作業(yè)系統(tǒng)研究[D]. 尚傳妮.山東大學(xué) 2017
[2]弧焊機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 劉念.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于激光視覺(jué)傳感的機(jī)器人焊接系統(tǒng)及多層多道規(guī)劃研究[D]. 張洵.上海交通大學(xué) 2015
[4]用于焊接機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及仿真[D]. 黃曉霞.華南理工大學(xué) 2015
[5]中厚板T型接頭全熔透焊接工藝研究[D]. 辛慶彬.青島理工大學(xué) 2014
[6]厚板高強(qiáng)鋼Q690E機(jī)器人雙絲MAG焊工藝研究[D]. 劉亮.上海交通大學(xué) 2014
[7]多機(jī)器人全自動(dòng)焊接系統(tǒng)在海洋工程制管中的應(yīng)用[D]. 張明.上海交通大學(xué) 2013
[8]AA-TIG焊三維熔池行為的數(shù)值分析[D]. 郝珍妮.蘭州理工大學(xué) 2013
[9]中厚板機(jī)器人雙面雙弧多道焊數(shù)值模擬[D]. 陳澤斌.上海交通大學(xué) 2013
[10]低合金高強(qiáng)鋼厚板雙面雙弧橫焊工藝研究[D]. 劉樹(shù)義.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3481634