中厚板T型接頭多道焊的焊接過程數(shù)值模擬及其工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、某橡膠機(jī)械廠大型硫化機(jī)焊接結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)過程中因存在殘余應(yīng)力分布復(fù)雜、焊接質(zhì)量受人為因素影響大等問題,嚴(yán)重影響焊件強(qiáng)度。為了研究焊接工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響,本文采用焊接機(jī)器人對典型的中厚板T型接頭進(jìn)行多道焊接,結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)優(yōu)化焊接工藝參數(shù),達(dá)到降低殘余應(yīng)力和變形的目的。本文圍繞該目的做了以下幾個(gè)方面的工作:
　　(1)將ABB工業(yè)機(jī)器人與原有松下焊機(jī)進(jìn)行連接,經(jīng)過定義控制信號(hào)及焊接參數(shù)等步驟,實(shí)現(xiàn)通用工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)焊接功

2、能。編寫T型接頭多道焊的控制操作程序,通過焊接控制模塊實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對焊接過程的全程準(zhǔn)確控制。
　　(2)研究CO2焊接電流與焊接電壓之間的參數(shù)匹配關(guān)系,通過實(shí)驗(yàn)獲得了焊接電流目標(biāo)值與實(shí)際輸出值、焊接電壓目標(biāo)值與實(shí)際輸出值的數(shù)據(jù)關(guān)系。應(yīng)用一元線性回歸理論建立了焊接電壓目標(biāo)值與焊接電壓實(shí)際值之間的一元線性回歸方程,找到焊機(jī)一元化調(diào)節(jié)范圍以及焊接參數(shù)最優(yōu)匹配區(qū)域,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該區(qū)域參數(shù)對焊縫質(zhì)量的影響,為后續(xù)焊接過程數(shù)值模擬提供參考。

3、r>　　(3)基于SYSWELD焊接模擬軟件,在分析大型焊接結(jié)構(gòu)的幾何模型、材料特性參數(shù)的基礎(chǔ)上,對T型接頭多道焊進(jìn)行有限元仿真。針對多道焊接選用了適用的熱源模型,采用單元喚起技術(shù)模擬多道焊過程,獲得了T型接頭多道焊時(shí)的溫度場變化規(guī)律。
　　(4)在上述的研究基礎(chǔ)上,模擬了電流、電壓、焊接速度等優(yōu)化參數(shù)對焊接溫度場、焊后熔深、熔寬以及焊件變形的影響。將得到的模擬結(jié)果結(jié)果與機(jī)器人實(shí)際焊接結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了T型接頭多道焊焊接過程數(shù)值