中厚板Al-Mg鋁合金雙機(jī)器人雙面雙弧焊接工藝研究.pdf

1、為實現(xiàn)中厚板Al-Mg鋁合金機(jī)器人自動化高效焊接，提高焊接質(zhì)量與焊接效率，本文以15mm厚Al-Mg鋁合金板對接接頭為研究對象，確定了以機(jī)器人雙面雙TIG焊接打底，雙TIG填絲焊填充的焊接方法，基于機(jī)器人雙面雙弧焊接工作站，實現(xiàn)雙機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動、同步行走、雙側(cè)成形的自動化焊接。
　　開展了機(jī)器人雙面雙TIG自熔焊和雙面TIG填絲焊接工藝試驗，掌握了焊接速度、線能量等工藝參數(shù)對焊縫成形和缺陷形成的影響規(guī)律。自熔打底焊線能量在9KJ/

2、cm到12.1KJ/cm范圍內(nèi)能夠形成良好的焊接接頭，焊縫表面寬度隨焊接線能量的增加而增大。重點研究了雙面TIG填絲焊接過程中，送絲角度和鎢絲間距對焊縫成形的影響，試驗表明:送絲角度為45°時，鎢絲間距的最佳參數(shù)為8mm，焊絲熔滴能夠被直接送入焊縫熔池，有效減少熔合線氣孔的產(chǎn)生。
　　重點對雙面雙弧焊接和傳統(tǒng)TIG焊接進(jìn)行了對比，從焊后變形量、焊接溫度場分布、顯微組織和力學(xué)性能四個方面進(jìn)行研究。利用百分表對兩種焊接接頭的焊后變形量

3、進(jìn)行測量，從測量結(jié)果得出，雙面雙弧打底焊后最大高度變化量為0.185mm，填絲焊后最大角變形為0.69°，僅為傳統(tǒng)TIG焊后變形量的24.1％。
　　基于ANSYS軟件為平臺，采用高斯函數(shù)分布的熱源模型，對DSAW和傳統(tǒng)TIG焊打底接溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了不同時刻焊接溫度場分布。研究表明:雙面雙弧焊接溫度場具有溫度梯度小、等溫線范圍大、最高溫度高等特點，其厚度方向上的溫度場分布十分均勻，可以說明DSAW對于減小角變形具有優(yōu)勢，

4、與試驗測量結(jié)果吻合。
　　DSAW打底焊焊縫組織以α(Al)+β(Mg2Al3)為主，晶粒細(xì)小均勻;傳統(tǒng)TIG焊打底焊縫組織含有白色片狀(Al、Si)二元脆性相，對接頭力學(xué)性能有較大影響。DSAW填絲焊焊縫組織與自熔焊組織類似，主要為α(Al)+β(Al8Mg5)，但單弧填絲焊縫存在一種破碎狀缺陷組織。雙弧接頭的平均抗拉強(qiáng)度為237MPa，為母材的86.2％，延伸率為母材的81％，均高于單弧焊接接頭。
　　探究交流波形正負(fù)半