機(jī)器人復(fù)合熱源自動(dòng)螺柱焊工藝研究及設(shè)備研制.pdf

1、本文針對(duì)高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼與大直徑螺柱焊接的應(yīng)用需要,研究采用感應(yīng)加熱/電弧螺柱焊這一焊接方法,開(kāi)展了復(fù)合熱源焊接方法、焊接工藝參數(shù)、焊接接頭力學(xué)性能、微觀組織等研究工作,充分優(yōu)化焊接方法,獲得實(shí)際焊接條件下的最佳工藝參數(shù)規(guī)范窗口,保證接頭強(qiáng)度系數(shù)大于0.95。同時(shí)為滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)高效化、自動(dòng)化、智能化的發(fā)展趨勢(shì),研究開(kāi)發(fā)全位置、各種焊接條件下自動(dòng)送料、焊槍更換、陶瓷環(huán)夾持等相應(yīng)焊接設(shè)備,編制程序,實(shí)現(xiàn)復(fù)合熱源螺柱焊高效自動(dòng)焊接。

2、r>　　 針對(duì)大直徑實(shí)心螺柱焊接傳統(tǒng)手工電弧焊、半自動(dòng)氣體保護(hù)焊等方法對(duì)焊接過(guò)程的嚴(yán)格要求以及焊接效率的低下,為滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)高效智能自動(dòng)焊接發(fā)展趨勢(shì),開(kāi)展機(jī)器人自動(dòng)焊接設(shè)備、控制接口、操作程序等研究,實(shí)現(xiàn)復(fù)合熱源螺柱焊自動(dòng)送料、焊槍更換、陶瓷環(huán)夾持等自動(dòng)化,有效提升焊接效率。
　　 針對(duì)傳統(tǒng)車(chē)體炮塔等內(nèi)表面大量實(shí)心螺柱因采用手工電弧焊、半自動(dòng)氣體保護(hù)焊等落后焊接方法而伴隨出現(xiàn)未熔合、氣孔、夾雜等焊接缺陷,采用感應(yīng)加熱與電弧螺柱

3、焊相復(fù)合的焊接方法,開(kāi)展Φ16、22、27mm直徑螺柱與30、45、80mm厚度高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼焊接工藝研究,試驗(yàn)表明:在合適的焊接工藝規(guī)范窗口下,焊接過(guò)程穩(wěn)定,焊后形成完美的具有外部強(qiáng)化作用的環(huán)形凸臺(tái),焊接接頭強(qiáng)度系數(shù)大于0.95；接頭微觀組織研究表明,螺柱前端與母材表面加熱熔化均勻,焊縫沒(méi)有氣孔、夾雜、未熔合、裂紋等缺陷,焊縫組織為馬氏體與貝氏體,高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼母材側(cè)焊接熱影響區(qū)組織為板條馬氏體,未出現(xiàn)裂紋。
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4、對(duì)實(shí)際焊接條件下存在的非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)以及高拘束狀態(tài)條件下大直徑螺柱與高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接接頭易出現(xiàn)延遲裂紋的現(xiàn)象,開(kāi)展厚大構(gòu)件冷裂模擬試驗(yàn)、焊接工藝試驗(yàn)、焊接接頭殘余應(yīng)力分析、焊接接頭焊縫組織含氫量分析等研究工作,分析表明高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼自身高碳當(dāng)量、高淬硬傾向、焊接接頭含氫量以及焊接接頭所處的拘束狀態(tài)是高強(qiáng)高硬中碳調(diào)質(zhì)鋼焊接過(guò)程中出現(xiàn)延遲裂紋的主要原因,試驗(yàn)采用感應(yīng)加熱與螺柱電弧相復(fù)合的方式,能有效降低焊接接頭殘余應(yīng)力、焊接接頭含氫