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第一篇焊接技术论文范文参考：国产X80管线钢焊接技术研究
国内外输气管线的发展都趋向于高强度钢级、大口径管道的方向.已经开工建设的西气东输二线工程、以及筹建的中缅、中俄输气管线等都将采用X80管线钢管.而现场焊接是管道施工的关键环节之一.本课题是以X80级钢管为研究对象,进行了X80管线钢抗裂性研究,以及X80管线钢管自保护药芯焊丝半自动焊焊接接头的性能试验及分析.该项研究成果提出了系统的、全面的X80管线钢管自保护药芯焊丝半自动焊技术的焊接工艺方案.
考虑到焊接材料含氢量、预热温度和焊接工艺方法等诸因素对管道环焊缝根部焊接质量的影响,采用斜Y型坡口焊接裂纹试验及插销冷裂纹试验的方法,针对长输管道根焊施工的具体情况进行X80管线钢的抗裂性研究.研究结果表明,扩散氢含量较高的纤维素型焊条的抗裂性较差,在预热温度不足的情况下会产生焊接冷裂纹.因此,本研究首次提出了在X80长输管线的环焊接头根部焊接施工中,不准使用纤维素型焊条电弧焊工艺.扩散氢含量较低的低氢型焊条和实心焊丝具有良好的抗裂性.由于STT焊接方法的热输入量较小,应当采用设计合理的坡口钝边尺寸来避免根部焊接时的焊趾未熔合.
环焊缝焊接接头的性能试验、研究及分析结果表明:焊缝金属和HAZ的组织为先共析铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体,其焊缝金属中可以清晰地观察到柱状晶和晶内交错分布的针状铁素体,由于焊接过程为多层多道焊,根焊层的组织细小,盖面层组织粗大,填充层为粗大的晶粒与细小的晶粒层叠交替的组织,环焊接头实现了与母材的等强匹配,焊接接头的硬度、韧性、CTOD和抗HIC等性能均满足X80管线的安全要求.根据X80管线的技术要求和焊接接头的CTOD值还对可接受的最大平面型缺欠尺寸提出了相应的焊接施工与验收的技术规定.该项研究成果已被编入到西气东输二线工程的相关企业标准中.
研究结果表明,采用本文提出的“低氢型焊条根焊与自保护药芯焊丝填充盖面”的组合焊接工艺方案所完成的X80管线钢管对接环焊接头,其各项性能指标均满足工程相关技术标准及设计文件的要求和规定,焊接施工质量优良.该项成果正在举世瞩目的国家重点工程“西气东输二线”管道工程的焊接施工中应用.
第二篇焊接技术论文样文：大厚板高强钢双面双弧焊新工艺及机器人自动化焊接技术
在船舶、高压容器和重型机械等领域广泛使用大厚板高强钢焊接结构,目前,我国这种大厚板高强钢焊接结构一般采用手工电弧焊和半自动焊,工艺落后,生产效率低下,产品一次合格率低,工人劳动强度大.寻找新的高效焊接工艺方法,并进而实现机器人自动化焊接是当务之急,为此,本文研究了一种大厚板高强钢双面双弧焊新工艺,打底焊用双面双脉冲TIG焊,填充焊用双面双MAG焊,此工艺去除了清根工序,生产效率大大提高,在此基础上,进一步研究了双机器人自动化焊接技术,对双机器人协调和多层多道焊道排布及路径规划等关键技术进行了系统的研究.
首先,对大厚板高强钢双面双弧焊新工艺进行了深入的实验研究.双弧焊的温度场、应力场和组织性能等方面研究结果表明,与传统的单弧焊相比,双弧焊的温度场呈*结构,前电弧对后焊道有预热作用,而后电弧对前焊道有后热作用,这种相互热作用可降低焊缝冷却速度,从而改善焊缝组织和减小淬硬倾向,同时降低了残余应力,改善了冲击韧性和提高了抗冷裂性能,力学性能实验结果进一步证明了大厚板高强钢结构采用双面双弧焊工艺是可行的.该新工艺简化了工序,大大提高了生产效率和改善焊接质量,适合于机器人自动化焊接.
为了进一步了解双面双弧焊新工艺的热物理特性和优化工艺,对双面双弧焊热物理动态过程进行数值模拟研究.采用了计算机并行处理、多任务加载和串状带热源模型等技术,解决了大厚板多层多道摆动焊接过程数值模拟的网格数多、工作步多、多热源、摆动焊等问题,实现了双面双弧焊三维有限元模拟,计算结果表明,单双弧焊残余应力分布规律大致相同,双面双弧焊的横向应力比单弧小100MPa以上,纵向应力小50MPa以上,双弧焊的残余变形仅是单弧焊的1/4.另外,道间应力和变形演变规律表明,在多层多道焊中,打底焊道是最关键的.因此,本文进一步研究了预热温度对双弧焊打底焊道的温度场影响,结果表明,不预热双TIG焊的临界拘束应力比预热100℃单弧焊的高,说明双弧焊可降低预热温度,甚至可能实现不预热焊接.进一步分析了弧间距和焊接参数对双弧焊的温度场和应力变形场的影响规律,建立了弧间距与角变形的关系模型,选择适当的弧间距和调整前后电弧功率可获得较小的应力和变形.
其次,在上述工艺研究成熟的基础之上,为使之焊接过程自动化、机器人化,进一步研究了双机器人自动化焊接技术.采用OPC Server和Motocom32实现Kuka机器人和Motoman机器人间的通讯,提出了一种基于用户坐标系的主从协调控制算法,实现双机器人主从协调运动.并进一步设计了双机器人分离协调控制系统,实现双机器人的异步和同步焊接任务.
针对厚板多层多道摆动焊在线示教困难费时,开发出了基于图形离线示教的多层多道摆动焊路径规划模块.提出了一种自定义型多层多道焊路径规划数学模型,用户可自行设计焊接层数、道数和焊接参数,系统可自动规划出每道焊接路径焊枪的位置、姿态和摆幅等参数,从而快速准确地获得机器人多层多道焊离线示教程序,进而提高大厚板多层多道焊机器人编程效率.
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最后,对双机器人多层多道焊进行验证性的实验,采用分离协调控制模式,利用离线编程获得双机器人多层多道焊机器人程序,在在线纠偏功能辅助下,实现了双面双机器人自动化焊接.焊接结果表明,采用双面双弧机器人焊接可大大提高生产效率,改善焊接质量,降低工人劳动强度.对提高我国大厚板高强钢焊接的高效化和自动化技术,促进船舶、高压容器和重型机械等制造水平具有重要意义.
第三篇焊接技术论文范文模板：铝合金T型接头高亮度固体激光双光束焊接技术研究
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本文以我国大飞机为应用背景,以飞机结构中常见的壁板结构T型接头双光束激光焊接为主要研究对象,针对飞机壁板商用铝合金6056-T6511（桁条）/6156-T4（蒙皮）和第三代铝锂合金2099-T83（桁条）/2060-T8（蒙皮）材料,进行了包括以T型接头双光束激光焊接装置、铝合金表面处理、T型接头铝及铝锂合金的双光束激光焊接工艺在内的内容较为系统的研究.
为进行铝合金T型接头双光束激光焊接技术的研究,首先自行设计集成了T型接头双光束激光焊接装置.该装置以两台高亮度固体激光器YLS-6000Fiber激光和DS040Disc激光作为能量源,以悬臂梁式三维数控机床为运动控制主体,以真空吸附平台为蒙皮定位基准,以多对相互垂直的压轮组作为桁条的定位方式,集成了包括外光路、送丝系统、保护气系统、光学元件保护、工装卡具等所必需的功能单元.该装置的研制成功为下一步进行双光束激光焊接技术研究奠定了良好的硬件基础.
铝及铝锂合金T型接头的特殊结构和冷却条件使焊缝中的气孔率比其它接头高得多.为更彻底地解决T型接头的气孔问题,首先对焊缝中气孔的特征及分布规律进行了研究,发现多数气孔分布在沿上熔合线的U形区域中,且大气孔更为规律,这种分布规律的成因与气泡的生成、长大、浮出和受阻以及运动路径直接相关.解决焊缝中的气孔主要还以减小气孔的来源为出发点,同时配以优化的焊接工艺.
为去除铝合金表面的氧化膜,通常都会采用化学或机械的方法进行处理,但传统的物理和化学处理方法存在污染环境、效率低下、工序衔接周期长等诸多不便因素.本文提出一种利用电弧阴极破碎原理的小电流摆动电弧阴极雾化法去除铝合金表面的氧化膜.这种方法克服了传统电弧反接存在的钨极烧损、清理厚度不均匀、对母材热影响大的缺陷.采用这种方法分别对6156-T4铝合金和2060-T8铝锂合金表面的氧化膜进行处理,并对处理后的铝合金表面进行了微观结构和氧、钨元素的分析.通过高速摄像对电弧的形态特征进行了观测和机理研究.为验证这种方法去除氧化膜的实际效果,对清理过的试样进行了双光束焊接实验,同时对焊缝进行了气孔的检测,结果表明：6156-T4经阴极雾化清理后焊缝的气孔率为0.01%,2060-T8铝锂合金焊缝的气孔率为0.05%,气孔最大直径约为100um,且气孔均匀分布在焊缝中.
以自行设计集成的双光束激光焊接系统作为实验平台,采用本文提出的摆动电弧氧化膜清理方法,进行了航空商用铝合金6056-T6511/6156-T4T型接头的双光束激光焊接工艺研究.分别研究了激光功率、离焦量、送丝速度、送丝位置、激光入射高度、焊接速度等参数对焊缝成形的影响以及各工艺参数之间的合理匹配关系.T型接头焊缝对蒙皮性能的影响直接关系到壁板类工件的使用性能,因此本文还研究了焊缝不同的熔深对蒙皮拉伸性能的影响规律,总的趋势是焊缝熔深与蒙皮拉伸性能呈负线性相关的关系.
2099-T83/2060-T8是新型的第三代铝锂合金,除气孔之外,热裂纹是铝锂合金双光束激光焊接时需解决的另外一个关键问题.为此首先对焊接热裂纹的分布规律和产生原因进行了研究,最后通过采用优化坡口形式增加填充材料含量比例的方式解决焊缝的裂纹敏感性问题.
飞机壁板类结构的双光束激光焊接技术研究对我国正在重点研究的大飞机项目具有重要的参考价值,同时也为双光束激光焊接技术应用于飞机制造提供了技术支持和理论基础.
第四篇焊接技术论文范例：低功率YAG激光+TIG复合热源焊接技术研究
激光+电弧复合热源焊接技术作为一种新型、高效的焊接技术,以其焊接熔深大、焊接速度快、变形小、搭桥能力强等优点,受到国内外学者的广泛关注.近年来,随着激光器的发展,大功率激光器越来越多地应用于复合焊接技术,目前激光+TIG电弧复合焊接技术研究主要采用几千瓦甚至几十千瓦的大功率激光与电弧进行复合,以大功率激光为主,TIG电弧为辅.但是激光器电-光转换效率普遍较低,同时电弧对激光具有吸收和散焦作用,并随着激光功率的增大而增强,导致激光能量利用率降低,因此,大功率激光的应用必然导致能源的大量消耗及浪费.基于我国激光器发展现状,开发焊接效率高、能源消耗少、具有自主知识产权的低功率YAG激光+TIG电弧复合焊接技术具有重要的现实意义,有利于推动复合焊接技术在生产中的应用和发展.因此,本文采用低功率YAG激光(小于500W)与TIG电弧复合,系统地研究了低功率YAG激光+TIG电弧复合焊接工艺特点,开发了低功率YAG激光+TIG复合热源填丝焊接技术；分析了复合焊接过程中的电弧等离子体形态及光谱信息的变化,深入探讨了低功率YAG激光与TIG电弧的相互作用机理,并在此基础上,对低功率YAG激光+TIG电弧复合焊接过程中激光脉冲与交流电弧的相位匹配进行控制,进一步改善复合焊接效果.本文主要研究内容：
1.系统地研究了低功率YAG激光+TIG电弧复合焊接(未填丝及填丝)工艺特点,得到了镁合金、钛合金薄板结构件的焊接参数范围.结果表明,低功率YAG激光+TIG电弧复合焊接焊缝成形良好,单面焊双面成形,焊接速度相比TIG焊接成倍提高；焊丝的加入避免了焊缝塌陷、咬边等缺陷的产生,后送丝方式下复合填丝焊接熔深达到前送丝复合填丝焊接的2倍左右,焊接接头热影响区窄,晶粒长大不明显,接头拉伸性能达到母材的95%左右.复合热源填丝焊接技术为低功率YAG激光+TIG电弧复合焊接中厚板材提供了可行性.
2.采集焊接过程中等离子体形态及等离子体光谱信息,系统研究了低功率YAG激光对焊接等离子体的影响.结果表明：激光加入后,镁合金大量蒸发、电离,焊接等离子体的亮度急剧增强,体积发生膨胀,激光作用在电弧负半波时显著提高电弧等离子体的稳定性.焊接等离子体光谱表明,激光焊接等离子体光谱只有少量的Mg原子线状谱,并且强度比较低；TIG焊接和复合焊接等离子体光谱主要由Mg I谱线,MgΠ谱线,ArI谱线和ArΠ谱线组成,激光加入后,Mg元素谱线强度增强,而Ar元素谱线强度降低；利用Mg I谱线计算等离子体的电子温度和电子密度,结果表明：激光加入后电弧等离子体电子温度降低,电子密度提高；焊丝的加入使填丝焊接过程中激光对电弧等离子体形态、等离子体电子温度和电子密度的影响不如未填丝焊接过程强烈；进一步实验发现未填丝焊接过程中激光增强TIG电弧等离子体的临界功率值为50-60W,填丝焊接过程为70W左右.
3.通过分析焊缝成形特征、等离子体形态、光谱信息及电弧电压的变化,系统探讨了低功率YAG激光与TIG电弧等离子体之间的相互作用机制.结果表明：低功率YAG激光与TIG电弧的相互作用分为电弧对低功率YAG激光的辅助作用和YAG激光对电弧等离子体的增强作用两个方面.一方面,TIG电弧通过改变板材表面状态,使激光小孔的初始形成条件从“加热母材”阶段转变为“等离子体形成”阶段,促进了激光小孔的形成过程,同时电弧和保护气的作用使激光等离子体向后倾斜,减弱了激光等离子体对激光能量的吸收和散焦作用；另一方面,低功率YAG激光提高了TIG电弧的稳定性,并使电弧等离子体整体膨胀而高温导电通道收缩,引起电弧电压升高,导致电弧能量密度提高；两方面的综合作用使得复合热源焊接熔深显著提高.
4.研究激光脉冲波形及脉冲激光与交流电弧的相位匹配对复合热源焊接质量的影响,设计激光脉冲与交流电弧的相位匹配控制系统,对复合焊接过程进行控制和改善.结果表明：在保持激光脉冲能量不变的前提下,在激光脉冲波形前部设置高功率密度的短时脉冲,适当延长激光脉冲脉宽,可以加快复合焊接过程中激光小孔的形成过程,增强激光对熔池的冲击作用,延长激光小孔对电弧等离子体的作用时间,有利于提高复合热源焊接熔深,熔深可提高15%-20%.脉冲激光与交流电弧相位匹配实验结果表明：无论脉冲激光作用于交流电弧正半波还是负半波,都能获得良好的复合焊接效果,但是复合焊接过程中激光小孔稳定电弧负半波有利于改善焊缝成形,同时由于电弧负半波对板材的输入功率相对较大,作用在激光小孔处的阴极斑点力比正半波时的阳极斑点力大,导致脉冲激光作用于电弧负半波时的焊接熔深相比作用于正半波提高5%-10%.
第五篇焊接技术论文范文格式：镁合金低功率激光—氩弧复合焊接技术的研究
镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、电磁屏蔽和抗辐射性能好以及易回收等一系列优点,被称为二十一世纪的绿色工程材料,在航天航空、汽车、电子等领域具有巨大的应用潜力.我国作为镁资源大国,镁合金的产业化应用已成为国家科技战略发展目标之一.在镁合金的产业化应用过程中,连接技术始终是关键.因此开发优质、高效、节能、降耗的镁合金先进连接技术已成为国内外研究的热点.镁合金低功率激光-电弧复合热源焊接技术的研究便是在这种背景下产生的.
1．提出镁合金低功率激光-氩弧复合热源焊接工艺,采用500W掺钕钇铝石榴石(Nd：YAG)固体脉冲激光器与钨极交流电弧(以下简称TIG)相复合,建立复合热源焊接系统.以AZ31B、AZ61、AZ91D镁合金为主要研究对象,进行镁合金低功率复合热源焊接工艺研究,系统分析焊接参数对镁合金焊缝成形以及激光与电弧复合增强效果的影响.试验结果表明,采用低功率激光-氩弧复合热源焊接技术能够实现AZ31B、AZ61、AZ91D镁合金良好连接,焊接接头表面成形连续致密,没有飞溅、裂纹、气孔等表面缺陷.在优化的工艺条件下,低功率激光-电弧复合热源焊接接头熔深可达TIG焊接接头熔深的2倍,激光单独焊接的4倍以上；焊接速度可达TIG焊接速度的3～5倍,能够实现镁合金的高效、低成本连接.通过分析激光与电弧相互作用形态发现,在低功率复合热源焊接过程中,激光脉冲与焊接电弧之间存在三种作用方式,即激光脉冲分别作用于交流电弧正半波、负半波及交流电弧过零点处.根据此现象提出镁合金低功率激光与交流电弧相互作用模型.根据工艺试验结果以及激光与电弧相互作用特点,首次提出镁合金低功率激光诱导交流电弧负半波放电理论. 2．利用现代化分析检测手段分析同种和异种镁合金复合热源焊接接头的微观组织和力学性能.镁合金焊接接头微观组织观察发现,由于复合热源焊接工艺具有焊接速度快,热输入小等特点,镁合金具有高的热传导率,因此镁合金复合焊接接头呈典型的铸态激冷组织,焊缝由细小等轴晶组成.AZ31B焊接接头无明显的热影响区存在,而AZ61、AZ91D焊接接头发现存在较宽热影响区.这是因为在Al含量较高的镁合金焊接接头中存在大量低熔点的β(Mg(17)Al_(12))相,根据β(Mg_(17)Al_(12))相析出的数量和形态,本文将AZ91D镁合金焊接接头热影响区分为三部分,即晶界浮凸区(Ⅰ)、粒状β相析出区(Ⅱ)、带状β相形成区(Ⅲ).镁合金复合焊接接头具有优良的综合力学性能,以AZ31B为例,镁合金AZ31B复合焊接接头的拉伸强度可达到母材的95％～100％,疲劳强度与母材的疲劳强度相当.AZ31B与AZ61和AZ91D异种镁合金复合热源焊接接头的微观组织均匀,由细小等轴晶粒组成,焊接接头的拉伸强度略高于AZ31B镁合金母材.主要论述了焊接技术论文范文相关参考文献文献.
焊接技术引用文献:
[1] 容易写的船舶焊接技术论文选题 船舶焊接技术论文标题怎么定
[2] 关于电子焊接技术的论文选题 电子焊接技术论文题目如何定
[3] 焊接技术与工程学论文选题 焊接技术与工程论文题目怎样定
