智能焊接用实芯焊丝CO2焊焊缝成形规律研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1研究背景

现如今CO2 气体保护焊因其生产效率高、成本低、变形小、易操作等优点被广泛应用于建筑、桥梁、车辆、船舶和机械制造等领域。伴随着CO2 气体保护焊的广泛应用,所需要的焊丝性能要求也越来越多。[1]因为药芯焊丝生产工艺复杂、技术要求高、开发周期长等特性,而CO2气体保护焊实芯焊丝的研究和生产相对筒单,因此,优先发展实芯焊丝成为一种很好的选择。[2]随着工业4.0战略计划的提出与实施,智能焊接机器人在制造业中扮演着越来越重要的角色,现在已广泛应用于各个领域,所以智能焊接用实心焊丝的也会更加频繁地使用,而对于智能焊接用实芯焊丝CO2焊焊缝成形规律研究对于未来工业智能化发展有着非常重要的意义。这项研究主要工作就是通过大量的实验对智能焊接用实芯焊丝在不同的工艺参数下的CO2气体保护焊形成的焊缝进行有效的数据记录及整合。焊接过程中蕴含着海量数据,包括:(1)工艺参数信息,包括:焊接电流、焊接电压、送丝速度、保护气种类和流量等;(2)焊缝信息,包括焊缝长度、编号、接头形式、焊接位置、母材的材料与板厚、填充金属材料的牌号与直径、厂家等;(3)材料信息,包括保护气体的厂家、填充金属材料的厂家、领用时间、领用数量、频次等。[3]数据已经成为一种新的自然资源,亟待人们对其加以合理、高效、充分的利用。这些数据蕴含着巨大价值,亟需探索其利用、开发和管理方法。焊缝成形规律的数据整合并加以研究是实现智能焊接的基础。

1.2国内外研究的过程以及现状分析

长期以来欧美国家大力推广焊接智能化,研究机器人焊接中使用传感器来控制焊接质量,采用焊缝跟踪技术,通过传感器反馈实时监控焊接过程参数,实现系统的全自动化。[4]欧美国家相继开展了焊接数据库系统的研究,包括母材、焊接方法、焊接材料、坡口形状、工艺条件、厚度范围等条件的数据库等。现如今主要的数据库包括英国焊接研究所的QMWELD(制造信息管理)和XWELD(焊接工艺管理)、美国焊接研究所的Weldmanger (焊接数据库)等。国内的研究始于 20 世纪 90 年代,集中在焊接工艺评定数据库、工艺自动设计、材料定额等几个方面。其中哈工大和哈尔滨锅炉厂研发了锅炉及压力容器焊接数据库,包括钢材和焊接材料的力学性能与化学成分、焊接性试 验 结 果 及 焊 接 CCT 图 等。

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