1. 研究目的与意义（文献综述）

在传统观念中，铝合金比较轻，但比较软，强度不高，其实这是一种误解。铝合金在交通工具上的应用开始于100多年前，早在1903年，怀特兄弟发明第一架飞机上的发动机上就采用了铝合金材料。如今，铝合金材料已广泛应用于航天飞机、轮船、汽车、火车等等交通工具。相比钢和其他合金而言，铝合金质量轻，同样体积的钢，铝合金的重量只有钢的三分之一；它的耐腐蚀性好，用铝合金制造的罐体，表面不需要涂装任何的防护层就可以运输各种液体和液化气，这也是为什么bp,shell这些国际石油巨头强制使用铝合金罐体运输石油的原因；另外，铝合金的可加性很好，作为除钢铁之外的第二大广泛应用的元素，它的加工工艺已经非常成熟。

随着科学技术的发展，低密度、高强度金属材料越来越多地得到应用，铝合金以其优点，已经被广泛应用在航空航天、机车和民用工业中，成为一种重要的加工材料。
在铝合金的加工过程中，铝合金的焊接是其中一个重要的加工环节。铝合金导热快在空气中容易被氧化，其表面形成一层致密、难熔、体积质量大的氧化膜，阻碍基体金属的熔合。所以对于铝合金焊接必须可靠清理其表面致密氧化膜，才能保证正常的焊接。
目前铝合金的焊接方法有交流tig、直流氩弧tig、熔化极气体保护焊mig、穿孔变极性等离子焊接、真空电子束和激光以及搅拌摩擦焊等，但应用较多的仍然是交流tig和mig两种方法。

由于铝合金在空气中会形成氧化膜，所以被广泛用于油气和危化品的运输中。最常见的形式就是车载铝合金罐体。但是由于装在运输车辆上的铝合金罐体需要根据车辆型号.运输需求以及客户要求设计，所以结构特征灵活多变，不易实现自动化操作。

2. 研究的基本内容与方案

2.2 研究目标

1、了解并学习掌握铝合金罐体的结构形式；学习并掌握焊接机器人的操作方法。

2、设计出一套合适的焊接方案。

3、分析不同焊接工艺参数对焊接质量的影响，得出最优方案。

2.3 技术方案及措施

工艺研究：

1、实验原材料采用铝合金，焊丝牌号I2，板厚10mm，罐体材料由厂家提供，考虑板厚不大，双边开V型坡口。坡口正面焊三层，背面一层。

2、焊前用硬质钢轮打磨，并用丙酮清洗干净。

3、焊前预热，防止焊接应力过大引起开裂。

4、焊接过程数据：

5、焊接后将实验样板双面打磨光滑，分别制作成拉伸试样和磨金相。

6、将制作好的拉伸试样进行XRD测残余应力实验。

7、进行拉伸和弯曲实验，记录数据并进行分析对比。同时进行金相腐蚀实验，观察对比其抗腐蚀性能。

7、选出最佳方案。

焊接方案：

1、 罐体的横直焊缝焊接时可以直接用焊接机器人进行焊接；但是由于焊接机器人不能独立地完成环焊缝的焊接，所以必须设计一个辅助装置来帮助完成焊接。

2、 焊接环焊缝时使机器人的机械臂相对保持不动，罐体平放并转动，让焊接一直保持在平焊位置。装置简图见下图,

3. 研究计划与安排

第1－3周：

查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-7周：

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王丽辉.铝合金罐体焊接缺陷及工艺措施[j].电大理工,2016,(3): 7-8

[2]张玉新，杨忠驰.铝合金罐体封头与筒身焊接工艺[p].中国专利：cn107695557a,2018.02.16

[3]吴钦，刘标永，仲于进，郭成荣.铝合金危化品运输车隔板总成焊接变形控制方法[j].装备制造技术,2018,(1): 138-140