焊接论文范文参考 焊接毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇焊接论文范文参考：海底管道铺设焊接机器人系统研究
2. 第二篇焊接论文样文：核电安全端异种金属焊接接头的局部力学性能及断裂行为
3. 第三篇焊接论文范文模板：5083铝合金光纤激光—变极性TIG复合焊接工艺及机理研究
4. 第四篇焊接论文范例：工字钢—端板组焊结构焊接残余应力有限元分析
5. 第五篇焊接论文范文格式：机车构架侧梁焊接数值仿真与变形控制

★100篇免费焊接论文范文,可用于焊接论文写作参考研究,为你的本科论文和硕士论文提供有价值的焊接论文范例格式模板参考.【赶快阅读吧！】

第一篇焊接论文范文参考：海底管道铺设焊接机器人系统研究

海底管道铺设全位置焊接机器人是深水管道铺设系统中重要的专用铺管设备,其稳定的工作性能及较高的焊接效率是决定铺管效率即施工经济效益的第一因素.由于海底管道铺设焊接机器人一直由国外专业公司垄断,不仅设备购置费昂贵,后期的设备维护、焊接工艺购置费用也价值不菲,国内又不具备海底管道铺设焊接机器人设计制造能力,这严重制约着南海深水油气田的勘探开发进程.为满足我国深水油气田开发工程的需要,打破国外技术垄断,实现海底管道铺设焊接机器人的国产化,需要对海底管道铺设焊接机器人的机构设计、控制系统体系结构、关键技术及焊接工艺等问题进行深入研究.

本文在充分调研国内外管道焊接机器人研究现状的基础上,根据海底管道铺设全位置焊接的工艺特征,分析了海底管道铺设焊接系统结构,提出了海底管道铺设焊接机器人系统总体设计方案,明确了需要研究的关键技术.主要的研究工作如下：

1、研究了海底管道铺设焊接机器人控制系统的开放式体系结构.针对传统机器人控制系统无法解决多总线异构设备之间的实时数据交换问题.提出了基于EtherCAT的多总线异构网络横向互联的实时控制数据交换模型.采用基于Windows的软PLC过程数据映射技术实现异构系统的数据交换及各功能子系统间的协同控制.以开放式控制网络体系结构研究为理论基础,对海底管道铺设焊接机器人控制系统的总体结构及各功能子系统进行了设计,形成了基于CAN-open的数字化焊接电源控制、运动控制、角度传感、电气辅助、完整的数据管理和在线监控等功能单元与一体的综合控制系统.设计的控制系统开放性和可扩展性好,有利于电弧传感、接触传感、激光跟踪等智能化应用功能的扩展.

2、对海底管道铺设焊接机器人运动控制系统进行了研究.采用正弦波驱动无刷直流电动机的id等于0矢量控制策略,有效地抑制直流无刷电机的电磁转矩脉动,提高了驱动电机的控制精度；摆动机构在采用电流内环速度外环控制结构的基础上,加入低通滤波器和陷波滤波器.低通滤波器能抑制系统中的高频干扰,陷波器的使用剔除了摆动机构传动环节中存在弹性变形导致的机械共振点,提高了摆动机构控制精度.采用激光测距传感器测量齿间隙量,并对其进行补偿,保证了摆动机构摆宽的精度.

3、针对行走机构双电机驱动的严格同步要求,采用“分时通信、同步执行”的协议模型实现同步组单轴速度指令的同步执行.由于刚性连接的两行走电机间的耦合关系导致的负载不均衡及两轴实际速度不协调问题,提出了主从速度跟随单轴变增益同步控制算法,测试结果表明该算法保证了两轴同步运动的精度,可保证整个焊接过程的平稳运行.

4、分析了系统中关键设备CAN-open通信模块的接口特性,研究了CAN-open设备模型原理及主站单元与数字化焊接电源、伺服驱动器等从站单元的数据交换过程,利用SDO通信方式配置设备对象词典,通过PDO通信方式确保了多个功能子系统数据透明传输和一体化协同控制的顺利实现.

5、研究了海底管道铺设优质高效的流水生产线式焊接作业模式,依据制定的流水线生产工艺,构建了海底管道铺设生产线多级控制网络平台.研究了焊接工作站双焊接机器人协同操作实现自动焊道覆盖功能的技术手段.采用自动化设备规范通信技术及实时以太网技术能实现双机器人控制系统间的数据交换,利用双机器人协同操作控制策略读取共享变量,按照协同操作控制逻辑能保证起弧与停弧位置一致性,能使焊接接头形成无缺陷对接.

6、针对管道焊接工艺特点,分析了实现电弧传感在管道焊接应用中的技术难点,研制了适宜于管道焊接的高速扫描焊炬,用于较高摆动频率下的电弧传感研究.在搭建的焊接试验平台上进行了电弧传感的初步研究,提出了边界区域电流均值法提取焊缝横向偏差,取得了一定的跟踪效果,为更深入的研究基于电弧传感的管道焊接焊缝跟踪系统打下基础.

7、海管铺设全位置焊接工艺研究.以海底管道铺设焊接机器人为对象,研究主要焊接工艺参数的匹配规律,形成了一套用于指导焊接工艺参数的调节规范.采用双炬焊接工艺及窄间隙坡口和背部铜衬垫内对口器等有效技术手段,进行管道焊接工艺试验,确立了一套海底管道铺设焊接机器人的焊接工艺参数.进行了铺管焊接机器人海上焊接试验,焊接效率高,焊缝成形良好.通过海上试验诸多环节的考验,焊接样机的技术性能完全满足海上应用需要.

以上研究成果为海底管道铺设焊接机器人工程样机的制造提供依据,为深入开展智能化关键技术的研究奠定了基础,将会有效的推进海底管道铺设焊接机器人的实际工程化应用进程.

第二篇焊接论文样文：核电安全端异种金属焊接接头的局部力学性能及断裂行为

在核电一回路系统中,存在许多连接核压力容器接管嘴与安全端的异种金属焊接接头.由于设计及使用的要求,这种焊接接头一般是在低合金高强钢管嘴焊接坡口面上预堆焊多层镍基合金后,再用镍基合金焊材将之与奥氏体不锈钢安全端焊接在一起而得到的.核电站运行历史表明,这种多材料构成的焊接接头是发生失效的薄弱环节,因而属于核安全重点关注的部位.为发展适合于这种复杂多材料接头的完整性设计和评价的先进技术,需要对接头局部力学性能和微观组织,不同位置与不同尺寸裂纹的局部断裂行为进行深入系统的研究及理解.本文以新一代压水堆核电站系统中的Alloy52M异种金属焊接接头为研究对象,对这些问题开展了研究,所做工作和得到的主要结论如下：

(1)通过微观组织观察和小尺寸平板试样拉伸试验,表征了Alloy52M异种金属焊接接头区不同位置的微观组织和局部力学性能(强度、塑性、应力-应变行为,硬度).研究表明,在异种金属焊接接头多材料组合的界面区域,存在复杂的微观组织及急剧的力学性能变化.由焊接过程中的热流动和元素迁移导致了这些复杂组织及局部力学性能分布.非均匀的力学性能分布造成接头局部位置的性能失配,这将影响裂尖断裂力学参数、塑性变形行为、局部断裂阻力和裂纹扩展行为,需要在结构完整性评定中予以考虑.

(2)采用含GTN模型的有限元法,数值模拟研究了简化四材料异种金属焊接接头不同位置及不同深度裂纹的三点弯曲试样的延性扩展行为.结果显示,初始裂纹位于异种金属焊接接头不同位置时,得到的裂纹扩展阻力及裂纹扩展路径不同.当初始裂纹位于焊缝及隔离层中心时,裂纹尖端塑性及损伤区基本是对称的,裂纹扩展路径基本沿着初始裂纹面向前扩展.当初始裂纹位于不同材料的界面或近界面区,裂尖塑性和损伤区是非对称的,裂纹扩展路径有显著偏转现象.裂纹倾向于向界面两侧低屈服应力一侧材料扩展.异种金属焊接接头不同初始裂纹位置、不同裂纹深度及不同材料间的强度失配影响裂纹尖端三轴应力及塑性应变的分布,导致不同的延性裂纹扩展阻力及扩展路径.

(3)采用原位观察拉伸试验,研究了异种金属焊接接头微单边缺口拉伸试样的裂纹起裂及扩展过程.结果显示,异种金属焊接接头缺口尖端一般经历大范围塑性变形,主导性的断裂机制为局部孔洞型延性断裂,在个别位置出现局部脆断现象.裂纹通常在低屈服强度材料内起裂并扩展.初始缺口位于异种金属焊接接头的不同位置时,试样呈现不同的承载能力及表观韧性.这主要由缺口尖端局部力学性能、强度失配及材料裂纹扩展阻力不同导致.

(4)通过Alloy52M异种金属焊接接头三点弯曲试样的断裂试验,研究了十三个局部位置的裂纹扩展行为.确定了局部断裂阻力曲线及裂纹扩展路径,标定得到了十三个位置的GTN损伤参数,分析了局部强度失配对局部断裂阻力、裂纹扩展路径及结构完整性评定的影响.结果进一步表明,裂纹总是向低屈服强度材料一侧偏转,裂纹扩展路径主要由强度失配控制,而非韧性失配控制.具有较大裂纹路径偏转的裂纹扩展阻力曲线反映沿裂纹扩展区域的表观断裂阻力,而非初始裂纹尖端区域材料的本质断裂阻力.如不考虑热影响区、界面区及近界面区的局部断裂阻力,使用母材或焊材的裂纹扩展阻力去评价异种金属焊接接头局部位置缺陷的安全性,将不可避免的得到非保守(危险)或保守的评定结果.且大多数情况下,评价结果为潜在的非安全.

(5)通过断裂试验及微观组织观察,研究了Alloy52M异种金属焊接接头的断裂机制,分析了局部断裂机制与局部断裂阻力的关系.得出,母材A508和316L区及316L热影响区的断裂是典型的微孔洞形核、生长及聚合为特征的延性断裂,三个区域不同的裂纹扩展阻力与局部微观组织有关.具有板条马氏体组织的A508热影响区及A508/52Mb界面区呈现延性和脆性混合的断裂模式,具有低的裂纹扩展阻力.相对于主裂纹扩展方向,奥氏体柱状晶位向显著影响隔离层Alloy52Mb和焊缝Alloy52Mw的断裂机制和断裂阻力.隔离层Alloy52Mb中的裂纹扩展跨过柱状晶,产生高的裂纹扩展阻力.焊缝Alloy52Mw中的裂纹沿着薄弱的柱状晶界扩展,呈现脆性断裂模式,形成低的裂纹扩展阻力.

(6)局部力学性能及其失配显著影响裂纹尖端塑性变形行为、局部断裂阻力、裂纹扩展路径及断裂机制.对于异种金属焊接接头中显著的局部失配情况,需要得到局部力学性能及断裂阻力,并用于其完整性评定.并且也需要发展基于局部损伤和断裂模型的异种金金焊接接头完整性评定新方法.

第三篇焊接论文范文模板：5083铝合金光纤激光—变极性TIG复合焊接工艺及机理研究

5083铝合金具有优越的抗蚀性和良好的机械性能,在现代工业中有着十分广泛的应用.传统的电弧焊接热输入量大、焊接效率低,引起焊接变形大和接头软化等问题.激光焊接具有能量密度高、焊接效率高、热输入量小和焊接变形小等优势,是一种高速发展的先进焊接方法,高亮度的光纤激光器以其高光束质量、高柔性、低运行成本和维护方便等特点,逐渐成为焊接用激光器的发展方向.但由于5083铝合金具有较高的镁含量,激光焊接时存在焊接过程不稳定、焊缝成形差等缺陷.激光－电弧复合焊接综合体现了两种热源的优势,避免了单一热源的缺陷和不足,为铝合金优质高效焊接提供了一条有效的路径.变极性TIG电源是一种正、负半波电流幅值和作用时间都不对称的方波电源,在满足阴极清理作用前提下,可以最大限度的降低钨极烧损.本文采用光纤激光－变极性TIG复合焊接5083铝合金,兼具了两种热源的优点,同时又弥补了各自的不足,提高了焊接效率,改善了焊缝成形和接头质量.

本文采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius MagicWave3000job数字化焊机,对厚度为4mm的5083H116铝合金进行了光纤激光－变极性TIG复合焊接试验研究.考察了变极性参数、电弧电流和热源间距对焊接过程和焊缝成形的影响,分析了焊缝的组织性能.借助高速摄像观察焊接过程中熔池和小孔的行为,以及焊丝的熔化过渡过程,分析了上述行为对焊接过程稳定性和焊缝成形的影响规律.采用高速摄像和光谱仪记录光纤激光焊接以及复合焊接过程中羽辉和等离子体的形态与光谱信息,研究了TIG电弧对高功率光纤激光焊接羽辉的影响规律,并深入分析了其主要影响机理.

光纤激光－变极性TIG复合焊接5083铝合金能够提高焊接过程稳定性,显著改善焊缝成形,焊接速度比单光纤激光焊接提高15%以上.复合焊接消除单光纤激光焊接时咬边等缺陷,获得无气孔和裂纹的焊缝,复合焊接接头的强度和延伸率均优于单光纤激光焊接.随后,进行的光纤激光－变极性TIG复合填丝焊接研究表明,为获得稳定的焊接过程和良好的焊缝成形,焊接时应选择稳定的液桥过渡和直接过渡；通过添加填充焊丝能够消除复合焊接时存在的表面下凹的缺陷；获得成形饱满,无缺陷的焊缝,焊接接头的抗拉强度达到331MPa,为母材强度的97%,延伸率达到9.6%,比光纤激光填丝焊接和不填丝的复合焊接均有明显提高.

采用传统的激光电弧复合焊接方法以及自行设计的激光－旁路电弧复合焊接方法,研究了TIG电弧对光纤激光焊接羽辉的影响规律.高功率光纤激光焊接羽辉主要包括上端狭长羽辉和下端不规则羽辉,羽辉由大量的微粒构成,TIG电弧的引入消除了上端狭长羽辉,显著提高了激光的能量利用率,分析认为TIG电弧对光纤激光焊接羽辉的影响主要表现为电弧等离子体将羽辉中的微粒气化,降低了羽辉对激光的吸收和散射,从而提高了激光的能量利用率和焊接效率.

第四篇焊接论文范例：工字钢—端板组焊结构焊接残余应力有限元分析

近年来,随着数值方法和计算机技术的发展,采用有限元模拟研究焊接残余应力的方法得以发展,目前对于大型复杂结构焊接残余应力的研究比较热门.工字钢-端板组焊结构是建筑工程中最常见的节点构造形式之一,在对这种结构进行焊接过程三维有限元分析时,不但实体模型构建和有限元网格划分非常困难,而且计算时间冗长,使这类结构的有限元模拟研究受到了很大程度的限制,到目前为止,有关该类结构焊接残余应力三维有限元分析的研究尚未见报道.

本课题以中厚板工字钢-端板组焊结构为研究对象,采用ANSYS软件的参数化设计语言编制有限元计算程序,选择基于生死单元技术的移动体热源模型,对模拟计算过程中所用的参考温度、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊缝熔融断面尺寸等部分参数进行试验测定,建立了可行的焊接温度场和应力场的数值模拟方法,对组焊结构整体模型的焊接温度场和焊接残余应力场进行了三维有限元模拟,对模拟计算结果进行了分析.本研究利用红外测量仪对观察点的焊接热循环实测,对焊缝断面熔合线观察实测,并采用盲孔法对焊接残余应力进行测量,以验证模拟结果的可靠性.温度场模拟结果与实测结果吻合良好,焊接残余应力模拟结果与测量结果趋势基本一致,表明本文三维数值模拟分析方法可行,数据可靠,为大型复杂结构整体构件焊接温度场及应力场数值模拟研究与实际应用提供了技术支持和理论依据.焊接温度场和焊接残余应力的模拟分析结论,可以为制定焊接工艺、调控焊接残余应力、优化焊接顺序等提供参考.

针对大型复杂焊接结构整体模拟困难的问题,本课题提出了三种解决大型复杂钢结构焊接残余应力模拟问题的简化计算新方法,即整体结构分解算法、对称性结构简化计算方法、远距离焊缝整体结构简化计算方法,并对分解模型的尺寸及边界约束条件对焊接残余应力模拟结果的影响进行了研究,为大型复杂钢结构焊接残余应力定量计算和分析提供了新颖的方法,并可大幅度提高计算效率.

本文还研究了焊接顺序对整体结构焊接残余应力的影响.在本文焊接工艺和约束条件下,焊接顺序可以改变组焊结构焊接残余应力的分布,但对残余应力峰值的影响较小,可为合理制定焊接工艺提供理论依据.

本文的总体研究成果,可以为数值模拟技术在大型复杂结构焊接过程模拟研究、结构及工艺设计、工程施工中的应用提供基础性参考,具有重要的理论意义和工程实际应用价值.

第五篇焊接论文范文格式：机车构架侧梁焊接数值仿真与变形控制

构架是机车车辆的重要承载部件,其侧梁的焊接残余变形是影响构架生产质量的关键因素.因此,定量地预测焊接变形规律,并在此基础上实现最优控制,不仅对构架,而且对其它焊接构件的完整性设计和制造工艺方法的选择以及运行中的安全评定具有重要的理论价值与工程意义.

本文首先利用热弹塑性耦合法和固有应变法分别对侧梁模型进行了焊接数值仿真,并与实验测量结果进行了对比验证；在此基础上对控制焊接变形的工艺参数进行了一系列深入研究,得到最优的焊接工艺控制参数.本文的研究工作及研究成果主要有：

1.修正了固有应变法.以T形焊接接头为算例,结合热弹塑性有限元法和映射应变分量法研究角焊缝角变形的产生机制,认为固有剪切应变才是产生角变形的主要根源.以此观点为基础,通过数值仿真和实验,对比分析了两种不同的加载方位对横向约束度、横向固有应变及残余角变形的影响,研究结果表明沿焊缝表面斜向加载更接近于实际测量值和热弹塑性模拟值.

2.建立侧梁三维数值分析模型,根据实际焊接参数、焊接顺序对数值模型进行加载计算,得到整个焊接过程的瞬态温度场；然后以此温度场为基础,对侧梁分别进行了热弹塑性耦合数值分析和基于固有应变法的焊接残余变形分析,这两种仿真值与测量值对比表明外部4条纵向焊缝是造成侧梁焊接残余变形的主要因素,且三者变形规律基本吻合,热弹塑性数值仿真结果与测量值间的误差较小,在10%以内.

3.以热弹塑性仿真模型为基础,优化分析了外部4条纵向焊缝的焊接顺序与方向对焊接变形的影响规律.为了能够对焊接顺序和方向这样的“非变量”进行优化分析,借鉴C语言编程中指针和堆栈的概念,生成所有的排序组合,通过对指针变量的分析实现对焊接顺序和方向的优化.

4.提取以指针变量为基础所得到的优化分析结果中的可行方案,利用正交试验法,形成四因素三水平的正交试验表.通过正交试验分析,得出各因素对焊接残余变形影响的主次顺序和最优方案.研究结果表明打底层和盖面层的焊接顺序在焊接变形中起重要作用,为主要因素.对于立弯和旁弯分别得到不同的“最优”方案,综合分析后确定了一个最优方案,优化后侧梁的立弯降低18.9%,旁弯降低9.5%.

5.由于侧梁非严格对称,且外部4条主焊缝环绕在纵向中性轴(X轴)的四个角点；焊缝金属收缩是形成焊接残余变形的主要因素.因此提出了每条主焊缝焊接时的反变形面压力大小及方向都互不相同的逐一反变形法.通过综合分析、评估,确定了最优方案,其立弯量为+4.87mm,与无反变形压力时的立弯量+6.18mm相比,降低了21%；其旁弯量为+10.34mm,与无反变形压力时的旁弯量-10.78mm相比,除量值有所降低外,弯曲方向也发生了改变,与内部焊缝的焊接残余变形方向相反.

6.以平板对接焊为例,对动态温差拉伸法(DC-LSND法)作用下的焊接变形进行了数值分析,并与实验对比,结果表明实验与数值仿真结果较吻合,通过此工艺能够得到低应力小变形的焊接效果.

7.热沉强度h及热沉热源距离L是影响焊接应力和变形控制效果的主要参数,以T形单斜坡口焊接梁为例,通过优化分析得到最优的h、L值,与常规焊相比,其Y向位移降低了43.7%,Z向位移降低了47.0%.通过对比正交试验表中的极差值表明热沉强度h在DC-LSND焊中起主要作用,而热沉热源距离L为次要因素.经分析计算,分别得到位移值δ和μ(分别为横向和垂向)随热沉参数h、L的变化曲线,由此推荐热沉强度h的最佳取值范围为[0.004,0.2]W/mm2K,热沉热源距离L的最佳取值范围为[15,30]mm.

8.为进一步控制侧梁的焊接残余变形,本文研究了焊接方向,顺序,反变形等综合措施作用下的侧梁焊接变形规律.在考虑内部焊缝焊接残余变形量及方向的情况下,当控制措施联合作用时,所有焊缝焊接完毕后侧梁中部弯曲变形量及方向：δ为+2.64mm；μ为+1.46mm.与无任何控制措施时的变形相比,旁弯δ量值降低了84.0%,立弯μ量值降低了73.8%,侧梁中部用于评判弯曲的节点平均位移值小于3mm.

本文关于焊接论文范文,可以做为相关参考文献.

焊接引用文献:

[1] co2焊接学论文选题 co2焊接论文题目怎样取

[2] 比较好写的不锈钢薄板焊接论文题目 不锈钢薄板焊接专业论文题目怎么拟

[3] 不锈钢焊接方面论文选题 不锈钢焊接专业论文题目怎么拟