全铝散热器封头自动焊焊接工艺及机械结构研究

论文摘要

全铝散热器是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件,随着全铝散热器逐步向轻量化、耐高压、耐腐蚀和高致密性的方向改进,对全铝散热器封头的焊接质量也提出了更高的要求。目前,国内对于全铝散热器封头的焊接方法通常采用手动填丝的手工钨极氩弧焊,焊接质量完全依赖于焊工的熟练程度,无法满足大批量、高质量、高效率散热器产品的自动焊接加工通过对预选方案的分析对比,设计了由主机架、焊枪X、Y方向行走机构、散热器定位夹紧装置、碾压装置和焊枪装夹调整装置等组成的机械系统,配备以C8051F020为内核的单片机控制系统,完成低成本全铝散热器封头自动焊接设备的设计。在此基础上,采用不填丝TIG焊对封头进行焊接试验,试验结果显示采用不填丝TIG焊容易出现未焊透、未熔合、气孔以及裂纹等缺陷。通过分析焊缝产生缺陷的原因,初步改用不填丝A-TIG焊对封头进行焊接试验。通过对焊缝成形外部形貌和焊缝接头内部形貌的分析以及整条焊缝的气密性试验,确定采用不填丝A-TIG焊可以完成全铝散热器封头的焊接加工。同时,通过不同焊接参数的组合试验,得到全铝散热器封头不填丝A-TIG焊的优选焊接工艺参数。在优选焊接工艺参数条件下加工的焊缝外观平直、光亮、成形良好；焊缝区化学成分与母材无明显差异；整条焊缝致密性良好。综合实验结果,采用不填丝A-TIG焊方法,在优化焊接工艺参数条件下,通过该焊接设备可以完成全铝散热器封头的自动焊接,满足全铝散热器封头的综合性能要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究全铝散热器封头自动焊设备的目的和意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 国内外技术与发展现状
• 1.4 研究思路与技术路线
• 1.4.1 研究思路
• 1.4.1.1 焊接轨迹方案的分析确定
• 1.4.1.2 机械系统方案的分析确定
• 1.4.1.3 焊接工艺方案的分析确定
• 1.4.2 技术路线
• 1.5 论文结构安排
• 1.6 本章小结
• 第二章 全铝散热器封头自动焊设备的总体设计
• 2.1 焊接设备的设计原则
• 2.2 全铝散热器封头自动焊设备的工作原理与设计要求
• 2.3 机械系统的总体方案设计
• 2.3.1 机械系统设计的步骤
• 2.3.2 机械系统总体设计
• 2.4 控制系统的总体方案设计思路
• 2.5 本章小结
• 第三章 全铝散热器封头自动焊设备的机械结构设计
• 3.1 机架的设计
• 3.2 焊枪行走机构
• 3.2.1 焊枪Y向行走机构
• 3.2.2 焊枪X向行走机构
• 3.3 焊件的顶紧
• 3.4 碾压装置
• 3.5 焊枪装夹调整装置
• 3.6 设备的总装与调试
• 3.7 本章小结
• 第四章 全铝散热器封头自动焊工艺的研究
• 4.1 焊接工艺方法选择
• 4.2 TIG焊工艺原理及优点
• 4.3 交流TIG焊焊缝成形的影响因素
• 4.4 交流TIG焊工艺试验
• 4.4.1 试验材料
• 4.4.2 试验装置
• 4.4.3 试验方法
• 4.4.3.1 试验准备
• 4.4.3.2 焊接工艺试验
• 4.4.4 试验结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 A-TIG焊工艺试验与分析
• 5.1 A-TIG焊工艺方法及优点
• 5.2 A-TIG焊熔深增加机理的研究现状
• 5.3 A-TIG焊工艺试验
• 5.3.1 试验准备
• 5.3.2 焊接工艺试验
• 5.4 A-TIG焊试验结果与分析
• 5.4.1 焊接规范对焊缝成形的影响
• 5.4.2 优选参数条件下焊缝成形的评价
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 详细摘要