Q235低碳钢薄板激光搭接焊变形检测及控制

发布时间：2022-08-06 16:53

　　Q235低碳钢凭借其优良特性广泛应用于新能源汽车电池箱薄板等关键零部件的制造。而激光焊接因其高深宽比、高能焊接功率以及热影响区小等优点,越来越多地应用于低碳钢薄板焊接制造方面。电池箱主要由箱板和加强筋薄板焊接而成,箱板和加强筋薄板构成搭接焊接头。电池箱内的加强筋薄板数量一般较多,虽然每根加强筋薄板激光焊接变形不大,但多根加强筋焊接变形的累积将使箱体最终变形比较明显,不符合箱体生产要求。因此,急需研究柔性的激光焊接工艺以满足新能源汽车电池箱薄板焊接的制造需求。本文以1.5 mm厚Q235低碳钢为研究对象,采用激光搭接焊方式,研究了激光功率、焊接速度、离焦量对低碳钢激光搭接焊变形的影响。本文提出的基于保护气体自适应冷却的变形控制方法,有效减小了低碳钢激光搭接焊变形。主要研究工作如下:（1）基于激光测距传感器搭建了用于检测激光搭接焊变形的系统。运用三角法原理确定了直射式的激光测距方法,详细阐述了检测系统的机械装置及工作流程;通过一系列试验测试,评定了系统的性能指标,对变形实现了微米级别精度的检测。（2）进行了Q235低碳钢薄板激光搭接焊试验,分析了其变形机理及特征,研究了激光工艺参数对低碳钢... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 低碳钢在新能源汽车电池箱中的应用
        1.1.2 激光焊接在新能源汽车电池箱中的应用
        1.1.3 低碳钢薄板激光搭接焊变形控制的意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 低碳钢薄板激光搭接焊研究现状
        1.2.2 激光搭接焊变形检测研究现状
        1.2.3 激光搭接焊变形控制研究现状
    1.3 主要研究内容
第二章 基于激光测距的激光搭接焊变形检测系统
    2.1 系统组成
    2.2 激光测距传感器
        2.2.1 基本原理
        2.2.2 机械装置
        2.2.3 工作流程
    2.3 变形检测系统性能分析
        2.3.1 检测系统的最大量程
        2.3.2 检测系统的测量误差
    2.4 本章小结
第三章 Q235低碳钢薄板激光搭接焊试验
    3.1 试验材料及试样制备
    3.2 激光搭接焊变形检测
    3.3 激光搭接焊试验
        3.3.1 焊接设备
        3.3.2 焊接工装
        3.3.3 试件焊接
    3.4 本章小结
第四章 工艺参数对激光搭接焊变形的影响
    4.1 Q235 低碳钢薄板激光搭接焊变形分析
        4.1.1 激光搭接焊变形机理分析
        4.1.2 激光搭接焊变形类型及影响因素
    4.2 工艺参数对激光搭接焊变形的影响
        4.2.1 激光功率对激光搭接焊变形的影响
        4.2.2 焊接速度对激光搭接焊变形的影响
        4.2.3 离焦量对激光搭接焊变形的影响
    4.3 本章小结
第五章 基于保护气体自适应冷却的激光搭接焊变形控制
    5.1 变形控制方法及原理
        5.1.1 变形控制方法的提出
        5.1.2 变形控制方法原理与优点
    5.2 变形控制机械结构
    5.3 激光搭接焊试验方案
    5.4 试验结果与讨论
        5.4.1 激冷参数对激光搭接焊变形的影响
        5.4.2 动态激冷控制效果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文与科研情况
图表清单



本文编号：3670012