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轿车板材激光拼焊装备及焊接工艺研究
| 论文题名： | 轿车板材激光拼焊装备及焊接工艺研究 |
| 关键词： | 轿车板材;激光拼焊装备;焊接工艺;工业机器人;PLC控制 |
| 摘要： | 激光拼焊是以激光为热源，将不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材或铝材拼焊形成一块整体板材的新型焊接技术。激光拼焊具有材料利用率高，焊后残余变形小，焊接质量好，易于实现自动化等优点而被广泛应用于汽车零部件的生产中。 本课题针对轿车板材激光拼焊装备及激光拼焊工艺进行了研究。激光拼焊装备主要由机械系统、控制系统、焊缝跟踪及质量检测系统、激光器、水冷系统以及外围辅助设备构成。 机械系统主要由焊接执行机构、定位机构、夹紧机构、上下料机构组成。焊接执行机构采用三坐标机器人；定位机构及夹紧机构采用气动方式，为了防止定位与夹紧过程中损伤板材，定位夹紧装置均设计了缓冲机构；上下料机构采用工业机器人进行上下料。料片间隙均能保证在0.1mm以下，焊接机构及上下料机构运行稳定。系统各轴的定位精度及重复定位精度均满足系统设计的要求。 控制系统以PLC为控制核心，协调系统各功能部件按工艺流程完成上料、定位、夹紧、焊接、下料整个拼焊过程。通过操作界面的灵活设计，可实现系统各功能部件的单步动作与系统自动运行。 为验证拼焊装备运行的可靠性，采用轿车常用板材进行拼焊试验，研究不同激光功率、离焦量、焊接速度、偏移量工艺条件下，激光拼焊板焊缝的力学性能以及焊缝形貌特征的影响，为进一步建立激光拼焊工艺库做准备。偏移位置为0.05mm～0.1mm时，熔融金属量增加，焊缝断面过渡圆滑。拉伸试验件均断裂于非焊缝区的薄板母材侧。 |
| 作者： | 郭晶 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 张忠典 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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