机器人焊接技术在薄壁钢质特种车辆上的应用研究

论文摘要

薄壁钢质特种车辆主要实现野外施救、中继通讯等功能。薄壁钢质特种车辆结构和焊缝的分布相当复杂,国内目前在车体焊接制造过程中主要以采用焊条电弧焊和半自动熔化极气体保护焊为主。随着科学技术的发展和用户对产品质量要求的日益提高,现有的焊接技术已不能满足需求。机器人焊接技术诞生以来,鉴于其诸多的优势,目前已成功应用在一些汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等行业,但在薄壁钢质特种车辆上的应用还处于初级阶段,有待于进行进一步的研究。机器人自动焊越来越多地受到相关企业的重视,并逐渐成为焊接行业的发展方向,并受到各个特种车辆企业的青睐。焊接机器人是工业机器人中的一种,是能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的焊接操作机,它具有焊接质量优良且稳定、生产效率高、劳动条件好、操作要求低、生产成本低等优点。应用焊接机器人技术是焊接领域的革命性进步,它突破了焊接刚性自动化传统方式,开拓了一种柔性自动化新方式。本文根据国内薄壁钢质特种车辆的焊接现状,系统的研究了钢质材料采用熔化极气体保护焊和机器人自动焊的工艺试验和产品试制主要包括以下几个方面:①分析熔化极气体保护焊方法,介绍了熔化极气体保护焊的原理、优点以及工艺要求。②分析焊接机器人系统,介绍了焊接机器人系统的构成、分类以及在焊接技术发展过程的重要性。③分析钢质材料的焊接性并进行了试验,结合钢质材料的焊接性的特点,有针对性的设计了焊接试验方法,分析了钢质材料采用熔化极气体保护焊的焊缝性能,并制定了工艺规范和技术措施,为后续机器人自动焊的应用奠定了基础。④基于焊接试验的结果,对薄壁钢质车辆进行了机器人自动焊试制,通过试制,提出了薄壁钢质车辆采用机器人自动焊的工艺流程、控制措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 机器人焊接技术在薄壁钢质车辆上应用的必要性
• 1.2 薄壁钢质车辆焊接技术及研究现状
• 1.2.1 薄壁钢板材料
• 1.2.2 薄壁钢质车辆焊接工艺特点
• 1.3 本课研究的目的和意义
• 1.4 本课题主要研究的内容
• 2 焊接机器人
• 2.1 焊接机器人的特点
• 2.2 焊接机器人的构成
• 2.3 焊接机器人的分类
• 2.4 焊接机器人的主要技术指标
• 2.5 弧焊机器人
• 2.6 本章小结
• 3 熔化极气体保护焊
• 3.1 概述
• 3.1.1 基本原理
• 3.1.2 分类
• 3.1.3 优缺点
• 3.1.4 适用范围
• 3.2 保护气体
• 3.3 焊丝
• 3.4 焊丝的熔滴过渡
• 3.5 MIG 焊接工艺
• 3.5.1 焊接材料选择
• 3.5.2 焊接工艺参数
• 3.6 本章小结
• 4 钢质材料采用机器人焊接试验研究及结果分析
• 4.1 焊接性概述
• 4.2 钢质材料焊接性试验内容
• 4.2.1 测定焊缝金属抗热裂纹的能力
• 4.2.2 测定焊缝及热影响区金属抗冷裂纹的能力
• 4.3 钢质材料采用机器人焊接工艺评定试验
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 焊接工艺评定方法
• 4.4 钢质材料采用机器人焊接模拟试验
• 4.5 试验结果
• 4.6 试验结果分析
• 4.7 本章小结
• 5 机器人自动焊试制及结果
• 5.1 试制目的
• 5.2 可行性分析
• 5.3 技术方案
• 5.3.1 焊缝的确定
• 5.3.2 自动焊条件
• 5.3.3 钢质车辆采用机器人自动焊工艺流程
• 5.3.4 焊缝质量检测
• 5.3.5 车辆例行试验
• 5.4 试验结果
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 今后研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献