具有复杂焊缝的大型结构件机器人焊接工艺研究
发布时间：2021-04-12 05:32
钢铁结构通常焊接焊缝较多、结构复杂,对焊接所产生的变形进行预测和控制,是焊接工艺优化的有效手段,改善工艺技术水平可以提升产品质量。目前国内外在这方面已经有一些研究成果,但是对于复杂大型焊接结构件,对焊接工艺进行优化的应用案例还比较少。本文在焊接仿真与预测、焊接质量控制以及机器人焊接应用方面进行了相关的工艺研究,其中重点以三角形焊接结构架为例,优化焊接工艺,总结焊接变形预测和控制方法,从而为发射架的工艺设计和工艺方法优化提供技术支持。本文研究的主要内容如下:首先介绍了相关研究背景,概述了目前变形预测和焊接仿真的研究现状,论述了焊接数值模拟技术的基本理论,包括焊接温度场理论、焊接热弹塑性理论,还对仿真涉及的热源模型特点进行简要的分析。然后针对焊接结构,分析焊接变形产生的潜在影响因素,分别进行研究分析,根据其问题难点,提出相应的变形控制手段和解决方案。通过正交实验设计选定焊接参数,研究不同参数对焊接变形的影响程度,并通过拉伸实验,验证焊接的可靠性,最后综合正交实验结果、焊缝强度确定工艺参数,为控制变形和焊接质量提供实验依据。再根据焊缝截面热影响区的形状尺寸,修正了双椭球热源模型和热循环曲线的...
【文章来源】：北华航天工业学院河北省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高斯热源示意图
图 2.2 高斯圆锥热源示意图zi分别是焊接焊缝的最高和最低位置，分布半径分别是 re和 ri，在这两个位置之源中心作为坐标原点，其热流密度函数表 ， = 3 ( 31)( ) 2 2 有效功率值；的下表面和上表面 z 轴坐标值；下表面和上表面热流产生分布半径。（Double ellipsoid）一种三维分布的热源模型，在实际焊接中熔池形状不是圆形，而更加类似于椭圆于焊缝，所以焊接热源中心的前后位置，两侧对称而前后不对称的热流分布特征，的能量最大，前方的热源面积要小于后方
分布半径分别是 re和 ri，在这两个位置之源中心作为坐标原点，其热流密度函数表 ， = 3 ( 31)( ) 2 2 用有效功率值；的下表面和上表面 z 轴坐标值；下表面和上表面热流产生分布半径。（Double ellipsoid）一种三维分布的热源模型，在实际焊接中熔池形状不是圆形，而更加类似于椭圆于焊缝，所以焊接热源中心的前后位置，两侧对称而前后不对称的热流分布特征，的能量最大，前方的热源面积要小于后方椭球体的形状也不同，这种热源考虑到
【参考文献】：
期刊论文
[1]热源模型对Q420厚板焊接残余应力和变形预测精度的影响[J]. 徐坤,范彩霞,韩二阳,逯世杰,邓德安. 热加工工艺. 2018(23)
[2]2019年《电焊机》杂志专题活动（四）——焊接仿真及数值模拟（2019年第11期）[J]. 电焊机. 2018(11)
[3]旋转电弧焊接熔池温度场与流场数值模拟[J]. 吴东,高延峰,黄林然. 热加工工艺. 2018(13)
[4]激光焊接温度场模拟分析及熔池深度的计算[J]. 欧阳智勇,卢国杰,郭亮,张庆茂. 应用激光. 2018(01)
[5]固有应变值施加方式的焊接变形仿真研究[J]. 陈小建,朱海燕,徐腾养,王秋实. 工具技术. 2017(11)
[6]试析高层建筑钢结构施工技术与工艺[J]. 韩玉亭. 黑龙江科技信息. 2017(18)
[7]活性焊接技术的研究现状及发展趋势[J]. 和昭鹏,邢嘉琳,谢佳成,严华杰,董天顺,李国禄. 焊接技术. 2016(S1)
[8]铝合金薄板固有变形逆解析方法的研究与开发[J]. 梁伟,邓德安,MURAKAWA Hidekazu. 中国有色金属学报. 2015(11)
[9]焊接经验公式在焊接工艺中的应用[J]. 邱葭菲,蔡郴英. 焊接技术. 2015(03)
[10]基于虚位移原理的随机有限元方法研究[J]. 周宗和,尹喜庆. 石河子大学学报(自然科学版). 2013(02)
博士论文
[1]大型壳体结构焊接变形及残余应力调控方法研究[D]. 王军强.北京交通大学 2016
[2]焊接变形预测与控制的数值方法研究及工程应用[D]. 李娅娜.大连交通大学 2010
[3]工程机械大型焊接件生产系统关键技术研究[D]. 贾秀杰.山东大学 2009
硕士论文
[1]基于冷热源一体加载控制失稳变形的焊接工艺技术研究[D]. 沈佳佳.江苏科技大学 2018
[2]不同级别管线钢在役焊接最大可焊热输入的研究及数据库的建立[D]. 张波.中国石油大学(华东) 2016
[3]汽车门盖单面焊工艺研究及参数优化[D]. 苏安鹏.合肥工业大学 2016
[4]工业机器人焊接生产线的设计及研究[D]. 夏生健.东南大学 2016
[5]基于神经网络铝合金焊接接头焊接残余应力预测研究[D]. 金辉.大连交通大学 2015
[6]船体板架结构焊接变形预测控制及影响因素研究[D]. 曾阳.哈尔滨工程大学 2015
[7]基于形状精度的车门焊接仿真分析研究[D]. 王良涛.湖南大学 2014
[8]相变和焊接顺序对正交异性钢桥面板焊接变形的影响研究[D]. 刘云.燕山大学 2013
[9]不锈钢板激光焊接变形的研究[D]. 陈思莹.大连海事大学 2013
[10]大型船体焊接变形仿真技术研究及其应用[D]. 李婧.上海交通大学 2011
本文编号：3132717
【文章来源】：北华航天工业学院河北省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高斯热源示意图
图 2.2 高斯圆锥热源示意图zi分别是焊接焊缝的最高和最低位置，分布半径分别是 re和 ri，在这两个位置之源中心作为坐标原点，其热流密度函数表 ， = 3 ( 31)( ) 2 2 有效功率值；的下表面和上表面 z 轴坐标值；下表面和上表面热流产生分布半径。（Double ellipsoid）一种三维分布的热源模型，在实际焊接中熔池形状不是圆形，而更加类似于椭圆于焊缝，所以焊接热源中心的前后位置，两侧对称而前后不对称的热流分布特征，的能量最大，前方的热源面积要小于后方
分布半径分别是 re和 ri，在这两个位置之源中心作为坐标原点，其热流密度函数表 ， = 3 ( 31)( ) 2 2 用有效功率值；的下表面和上表面 z 轴坐标值；下表面和上表面热流产生分布半径。（Double ellipsoid）一种三维分布的热源模型，在实际焊接中熔池形状不是圆形，而更加类似于椭圆于焊缝，所以焊接热源中心的前后位置，两侧对称而前后不对称的热流分布特征，的能量最大，前方的热源面积要小于后方椭球体的形状也不同，这种热源考虑到
【参考文献】：
期刊论文
[1]热源模型对Q420厚板焊接残余应力和变形预测精度的影响[J]. 徐坤,范彩霞,韩二阳,逯世杰,邓德安. 热加工工艺. 2018(23)
[2]2019年《电焊机》杂志专题活动（四）——焊接仿真及数值模拟（2019年第11期）[J]. 电焊机. 2018(11)
[3]旋转电弧焊接熔池温度场与流场数值模拟[J]. 吴东,高延峰,黄林然. 热加工工艺. 2018(13)
[4]激光焊接温度场模拟分析及熔池深度的计算[J]. 欧阳智勇,卢国杰,郭亮,张庆茂. 应用激光. 2018(01)
[5]固有应变值施加方式的焊接变形仿真研究[J]. 陈小建,朱海燕,徐腾养,王秋实. 工具技术. 2017(11)
[6]试析高层建筑钢结构施工技术与工艺[J]. 韩玉亭. 黑龙江科技信息. 2017(18)
[7]活性焊接技术的研究现状及发展趋势[J]. 和昭鹏,邢嘉琳,谢佳成,严华杰,董天顺,李国禄. 焊接技术. 2016(S1)
[8]铝合金薄板固有变形逆解析方法的研究与开发[J]. 梁伟,邓德安,MURAKAWA Hidekazu. 中国有色金属学报. 2015(11)
[9]焊接经验公式在焊接工艺中的应用[J]. 邱葭菲,蔡郴英. 焊接技术. 2015(03)
[10]基于虚位移原理的随机有限元方法研究[J]. 周宗和,尹喜庆. 石河子大学学报(自然科学版). 2013(02)
博士论文
[1]大型壳体结构焊接变形及残余应力调控方法研究[D]. 王军强.北京交通大学 2016
[2]焊接变形预测与控制的数值方法研究及工程应用[D]. 李娅娜.大连交通大学 2010
[3]工程机械大型焊接件生产系统关键技术研究[D]. 贾秀杰.山东大学 2009
硕士论文
[1]基于冷热源一体加载控制失稳变形的焊接工艺技术研究[D]. 沈佳佳.江苏科技大学 2018
[2]不同级别管线钢在役焊接最大可焊热输入的研究及数据库的建立[D]. 张波.中国石油大学(华东) 2016
[3]汽车门盖单面焊工艺研究及参数优化[D]. 苏安鹏.合肥工业大学 2016
[4]工业机器人焊接生产线的设计及研究[D]. 夏生健.东南大学 2016
[5]基于神经网络铝合金焊接接头焊接残余应力预测研究[D]. 金辉.大连交通大学 2015
[6]船体板架结构焊接变形预测控制及影响因素研究[D]. 曾阳.哈尔滨工程大学 2015
[7]基于形状精度的车门焊接仿真分析研究[D]. 王良涛.湖南大学 2014
[8]相变和焊接顺序对正交异性钢桥面板焊接变形的影响研究[D]. 刘云.燕山大学 2013
[9]不锈钢板激光焊接变形的研究[D]. 陈思莹.大连海事大学 2013
[10]大型船体焊接变形仿真技术研究及其应用[D]. 李婧.上海交通大学 2011
本文编号：3132717
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