大型三维复杂构件双机器人协同焊接智能路径规划方法

大型三维复杂构件是船舶、海洋装备、集装箱等的重要组成部分,其焊缝种类较多、空间分布复杂,部分焊缝存在协同同步弧焊焊接、焊接方向等特殊焊接工艺约束,现有协同焊接规划方法难适用于这类复杂场景。提出全局与局部相结合的双机器人协同焊接路径规划多阶段寻优方法;建立复杂构件三维空间焊缝模型以及双焊接机器人协同模型;根据协同同步焊焊缝的数量将构件划分出相应数量的分块,通过蚁群算法求解每一焊接分块的局部路径规划近似最优解;通过遗传粒子群算法进行多分块间的全局路径规划。仿真结果表明:通过分块划分多阶段寻优的方法可以有效地解决特殊焊接工艺约束下的大型三维复杂构件双机器人同步焊接路径规划问题。     

双法兰盘高强螺栓连接节点焊接变形控制技术

随着钢结构行业的快速发展,场馆类项目越来越多,此类项目构件多以弯扭构件为主,且结构复杂、跨度较大,制作精度要求较高。本文基于某体育中心项目的法兰盘节点,从压环梁的制作、法兰焊接前的防变形措施、焊前预热、焊接顺序、焊接参数、焊后保温等方面着手,制订了合理的焊接工艺,保证了构件的整体质量,对类似构件的制作有一定的借鉴意义。     

焊接多物理场耦合数值模拟的研究进展与发展动向

现代焊接工艺涉及力、热、电、磁、光、声等一切可以利用的能源及其与被焊材料的相互作用,本质上是传热、冶金、力学等多学科、多物理场强耦合的复杂过程.深入了解和掌握焊接工艺涉及到的复杂多物理场耦合及其相互作用机制,对于实现焊接加工过程的优质、高效、低耗与清洁,具有重要意义.本文论述了焊接热过程与熔池－小孔动态行为、焊接应力与变形、接头组织与性能等领域数值分析与预测技术的关键理论基础与技术方法.重点介绍了激光－熔化极电弧复合热源焊接、受控脉冲等离子弧焊和搅拌摩擦焊工艺过程数值分析的最新成果.在此基础上展示焊接多物理场耦合数值模拟领域的研究进展与发展动向.     

基于“局部-整体”映射法的大型焊接构件装配变形数值分析

大型复杂薄板类焊接结构件焊道多、热输入大、焊接时间长,进行三维非线性瞬态焊接仿真计算周期长、效率低,无法应用于工程实践,本文应用"局部-整体"映射法对汽轮机低压缸子部套大型薄板结构件进行了装配变形数值分析。开发了基于Sysweld软件HSF模块的双侧角焊缝热源模型;建立了局部结构的有限元模型并进行了瞬态非线性塑性应力分析;将宏单元装配映射到整体的薄板焊接构件中,在Pam-assembly中对整体构件进行弹性变形计算;并对焊接工艺顺序进行了优化。计算结果为大型薄板类板筋焊接构件完整性设计、制造工艺方法的选择,以及运行中的安全评定提供技术指导和理论支持。     

大型焊接构件 T形接头挠曲变形的试验研究

对大型焊接构件T形接头进行了试验研究。试验中采用等强度原则焊接,使用通用量具测量焊接件变形,由于多个T形接头焊接的研究较单个T形接头焊接的研究更有实用价值。重点分析了多个T形接头焊接的工艺试验结果,通过对试验数据的分析。得到了T形接头焊接构件的弯曲挠度变形的经验公式及有关结论。     

焊接自动线和焊接机器人

20106112 大构件相贯线焊接机器人多层多道焊轨迹规划／苗新刚…／／材料科学与工艺．-2010,18（5）：629～634为了提高大型相贯线焊接构件在使用机器人做埋弧多层多道焊接时的示教和焊接效率,提出了一种焊道轨迹规划方法。     

多电极电弧焊接技术的研究现状及展望

介绍了几种多电极电弧焊接技术的基本原理、工艺特点及发展历程,主要包括Tandem焊、三丝焊、等离子-MIG复合焊、多电极并联钨极氩弧焊、旁路电极GMAW焊接工艺、Arcing Wire GTAW焊接工艺、叉耦合电弧焊接方法等,根据耦合形式的不同将其分为共工件端弧焊技术、共焊枪端弧焊技术及交叉耦合弧焊技术三类,并展望了多电极电弧焊接技术未来的研究动向。     

牛腿插入式日字形巨柱加工制作技术

重点介绍了某项目牛腿插入式日字形巨柱加工技术,重点阐述了构件焊接坡口开设、工艺装焊流程、焊接方法等内容,通过对制作加工方案的合理制定及正确工艺方法的实施,完美地完成构件装焊,精确控制构件的截面尺寸及外观质量要求。     

大型方箱焊接构件的工艺制定与实施

结合实际工程介绍了大型方箱构件的焊接工艺试验，工艺方案确定，工艺规程编制，贯彻与实施，焊接检验等施工质量控制的情况，总结了严格执行工艺纪律，确保产品质量的经验，在一定程度上概括说明了大型方箱焊接构件工艺要点及施工质量控制的基本方法。     

异型多腔体桁架节点制作技术

介绍了一种异型多腔体桁架节点制作技术。异型多腔体桁架节点单腔体截面小、板超厚、构造复杂、焊接量大、变形大,如何保证构件的制作精度、提高一次成品合格率成为制作板块的难题。对节点装配方法、焊接工艺、焊接坡口进行分析发现,合理的装配顺序能够实现小截面腔体的焊接,正确的焊接工艺能够降低焊接变形,准确的焊接坡口是实现坡口一级全熔透的关键。通过对这三方面的控制,X-Y形节点的制作精度高、一次成品合格率高,为类似构件制作提供帮助。     

大型构件T形焊接接头横向变形的研究

T形焊接接头是许多大型焊接结构件的主要构成方法。由于残余应力的存在,焊接后构件不可避免会产生变形,这种变形用纯理论方法难以解决,但可以结合构件对T形接头横向变形进行研究。本文重点分析了多个T形接头焊接的工艺试验结果,通过对试验数据的分析,得出了对T形接头焊接构件的横向变形的经验公式。     

核反应堆堆内构件焊接工艺评定

介绍了核反应堆堆内构件的主要焊缝和焊接工艺评定的一般要素,包括母材、焊材、接头型式、焊接位置和焊接方向、焊接工艺和参数以及热处理,以及使评定无效的一些关键要素。就焊接工艺评定中力学性能取样位置、弯曲试验压头直径选择、复验要求、角焊缝焊接工艺评定争议、减少焊接工艺评定数量等几方面提出了自己的见解。     

“十”字型钢构件焊接制作工艺研究

在高层建筑钢结构中,尤其在大型工业建筑钢结构工程中,越来越多地采用十字型钢构件。此类钢构件在工程主体结构中作为重要受力构件,制造质量要求较高。另外由于其为十字型焊接结构,结构形状较复杂,制作工序多,在焊接过程中控制焊缝质量和焊接变形较困难,应在制作过程中严格控制工序质量,以保证十字型钢构件的总体制作质量。本文通过邯峰电厂工程多层十字柱的制作,总结出一套较完整的制作及焊接工艺方法,为今后类似构件施工制作提供可借鉴的经验。     

基于抛物线模型的V形坡口焊道规划排布

为了提高大型相贯构件机器人焊接的焊道规划准确性，提出了抛物线模型，结合等面积与等高法研究了多层多道焊道排布方法.首先，规划焊接工艺参数、焊道的横截面、焊接顺序以及焊枪位姿，进一步推导出焊道排布算法的公式，借助MATLAB软件进行多层多道焊道排布的仿真；最后通过机器人焊接试验验证多层多道排布的方法.结果表明，仿真的焊道排布结果与试验的V形坡口每层每道轮廓相吻合，说明提出的基于抛物线模型的多层多道排布算法是准确可行的.该研究成果为机器人焊接相贯构件的多层多道焊道排布提供了重要的理论基础.     

选擇合理的焊接次序防止和减小变形

钢结构的焊接,在工业部门中应用得很广泛,其中特别是以板结构的焊接应用最广。在车辆制造工厂里,低碳钢板结构的焊接用得最多。因此在制造构件时,防止和减少焊接变形就成了焊接技术中的重大问题。但是,要掌握焊接过程中的变形是一种相当复杂的技术,也是目前工厂中所迫切需要解决的问题。我厂在苏联焊接专家的热心帮助和亲切的指导下,在防止和减少构件焊接过程中的变形方面,拟订了一些焊接工艺,解决了生产上的关键问题。本文着重阐明焊接次序与焊接方向对于构件焊接后变形的影响。     

风力发电塔架无清根全熔透埋弧焊焊接技术

介绍了一种新型的应用于风力发电塔架制造过程中的无清根全熔透焊接工艺技术,该焊接工艺方法是通过改变坡口角度、筒体成形、外侧坡口打底、内侧埋弧自动焊、外侧埋弧自动焊等工艺步骤来实现的。规避了传统的碳弧气刨清根焊接方法因焊缝重复受热而导致的构件变形和焊件晶粒尺寸变大、强度降低等缺陷,并且气刨后的焊接坡口形状很不规则,这也使得构件的焊接质量难以保证。     

药芯焊丝CO2气体保护焊厚板碳素钢的焊接裂纹分析

国内某大型发电机配套设备制造厂生产机座、端盖、出线盒等低碳、低合金结构钢厚壁构件.这些构件原制造过程中采用焊条电弧焊和埋弧焊工艺,考虑到药芯焊丝CO2气体保护焊工艺生产效率高、工艺性能和焊接质量好等特点,改为采用药芯焊丝CO2气体保护焊工艺焊接这些厚壁产品.在用药芯焊丝CO2气体保护焊工艺焊接的部分厚板构件焊缝在焊后和消应力退火后超声波探伤发现焊缝中存在裂纹,裂纹大致为横向.     

弧焊机器人立向焊接工艺

基于弧焊机器人对构件的立向焊接位置的焊接工艺进行了研究,通过大量实验研究焊接速度、焊接电流、焊接电压等人工调节因素对焊接质量的影响;总结针对该系统的各因素的调整方法和量值。实验表明,参数的适当改变使该系统能应用于立向位置的焊接,从而解决了指定构件的立向焊接。     

超高强钢超厚板箱形构件焊接应力场数值模拟

为了获得超高强钢超厚板箱形构件焊接过程受热变形规律,针对60 mm厚的616钢板带楔角连接多层多道焊接应力场进行了三维数值模拟,采用修正的双椭球热源模型,设计了3种不同焊接顺序与约束条件,获得了超高强钢超厚板箱形构件在不同参数下的变形及残余应力分布规律。结果表明,采用正反面依次交替焊接顺序,两板件正反面同时施加约束,可以有效减小焊接变形及焊后残余应力。研究结果为优化超高强钢超厚板箱形构件焊接工艺、控制残余应力、提高焊接接头可靠性及安全性提供了理论指导。     

钢结构住宅体系贯通隔板节点焊接工艺

钢结构具有自身质量小、强度高、安全性能好、建设周期短、节能环保等优点,作为住宅主要构件有广阔的应用前景。文中从焊接工艺参数、焊接反变形、预留焊接收缩量等方面介绍了一种钢结构住宅体系常用的方管柱贯通隔板节点的焊接工艺。