铝合金罐体机器人焊接方案设计及焊接工艺研究开题报告

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

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。

在国内,由于设备的价格比较昂贵,而劳动力比较廉价,相比较而言人工施焊比机器人焊接要节约成本,所以如今主要的焊接方法还是人工焊接。然而,人工焊接过程中不但有弧光、有毒气体、粉尘等危害工人健康的危险,而且焊接出来的成品质量比不上自动化生产出来的罐体,不同批次的产品也会因为工人技术的差异而好坏不一。

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