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1、 博士学位论文博士学位论文 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 NEW TECHNOLOGY OF DOUBLE- SIDED DOUBLE ARC WELDING AND ROBOT AUTOMATIC WELDING FOR LARGE THICK PLATES OF HIGH STRENGTH STEEL 张华军张华军 2009 年年 4 月月 国内图书分类号：TG409 学校代码：10213 国际图书分类号：621.791 密级：公开 工学博士学位论文工学博士学位论文 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 博 士 研 究 生 ： 张华军 导师 ： 吴
2、林 教授 申请学位 ： 工学博士 学 科 、 专 业 ： 材料加工工程 所在单位 ： 材料科学与工程学院 答辩日期 ： 2009 年 4 月 授予学位单位 ： 哈尔滨工业大学 Classified Index: TG409 U.D.C: 621.791 Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering NEW TECHNOLOGY OF DOUBLE- SIDED DOUBLE ARC WELDING AND ROBOT AUTOMATIC WELDING FOR LARGE THICK PLATE OF HIGH STRENGTH STE
3、EL Candidate: Zhang Huajun Supervisor: Prof. Wu Lin Academic Degree Applied for: Doctor of Engineering Specialty: Materials Processing Engineering Affiliation: School of Materials Sci. high strength steel; DSAW; multipass welding; path layout; double robots coordination; 哈尔滨工业大学工学博士学位论文 - VI- 目 录 摘
4、要.I Abstract .III 第 1 章 绪论 .1 1.1 课题背景及意义.1 1.2 厚板高效焊接方法的研究现状.2 1.3 双电源型双面双弧焊方法发展概况.4 1.3.1 国内双电源型双面双弧焊方法发展概况.4 1.3.2 国外双电源型双面双弧焊方法发展概况.7 1.4 大厚件焊接自动化的研究现状.8 1.4.1 大厚件焊接自动化应用概况.8 1.4.2 厚板多层多道焊路径规划研究现状.10 1.4.3 双机器人系统协调运动的研究现状.13 1.5 论文的主要研究内容 .15 第 2 章 厚板双面双弧焊新工艺研究 .17 2.1 双面双弧焊新工艺的提出.17 2.1.1 新焊接工艺
5、原理及生产效率分析.17 2.1.2 新工艺研究技术路线.19 2.1.3 双面双弧焊接实验条件.20 2.2 双面双弧焊接实验及结果分析.21 2.2.1 电弧形态及熔池形态观测.21 2.2.2 温度场测量及分析.22 2.2.3 组织观察分析.25 2.2.4 硬度测试分析.27 2.2.5 残余应力测量分析.29 2.2.6 力学性能试验.32 2.3 双面双弧焊新工艺优越性分析.33 2.4 本章小结.34 第 3 章 双面双弧焊数值模拟分析 .35 3.1 厚板双面双弧焊数值模型建立.35 3.1.1 厚板双面双弧焊数值模拟技术难点分析.35 3.1.2 三维模型的建立.36 目录 - VII- 3.1.3 任务的加载.38 3.1.4 材料热物理特性.40 3.2 双面双弧多道焊模拟结果分析.40 3.2.1 温度场模拟结果及验证.40 3.2.2 双面双弧焊道间应力的演变.41 3.2.3 打底焊应力对比分析.42 3.2.4 残余应力场分析.43 3.2.5 多层多道焊角变形分析.44 3.3 预热温度对双面双弧焊的冷裂倾向影响 .46 3.3.1 预热温度对双弧焊温度场的影响.47 3.3.2 预热温度对双弧焊冷裂倾向的影响.
