具有随动功能激光-电弧复合焊接装置研制.pdf

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第 39卷 第 3期 石 油 化 工 设 备 Vo1.39 No.3 2010年 5月 P眦 0一CHEMICALEQUIPMENT May 2010 文章编号:1000-7466 (2010】030001-04 具有随动功能的激光一电弧复合焊接装置研制 黄 禹,龚时华 ,李 斌 ,肖阳柳 (华中科技大学 机械学院制造装备数字化 国家工程研究中心,湖北 武汉 430074) 摘要 :为满足激光一电弧复合焊接曲线焊缝的要求,研制 了一种具有随动功能的焊接装置。该装置 通过伺服 电机驱动精密齿轮机构 ,带动 电弧焊炬绕激光束中心旋转,从而实现焊接过程 中电弧焊 炬相对于激光焊炬的实时调整。为满足装置高刚性、轻量化的要求,进一步对装置进行 了动态特性 分析和结构优化。采用研制的装置进行 了激光一电弧复合焊接试验 ,达到了预期功能,为曲线焊缝 , 特别是封闭曲线焊缝的复合焊接提供 了新的思路和手段 。 关键词 :激光一电弧复合焊接;曲线焊缝 ;随动装置 ;动态特性 ;研制 中图分类号 :TG404 文献标志码 :A DevelopmentofLaser—arcHybridW eldingEquipment withArcTorchRotatingaroundLaserBeam HUANG Yu,GONG Shi—hua,LIBin,XIAO Yang—Iiu (StateEngineeringResearchCenterofManufacturingEquipmentDigitization,MechanicScienceand EngineeringCollege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China) Abstract:In ordertomeettherequirementsoflaser—archybridweldingofcurve seam ,afollow—up devicewitharctorchrotatingaround laserbeam wasdeveloped.Itledarctorchrotatingaroundlaser beamwithprecisiongearbeingdrivenbyservomotor,SOthattheattitudeandpositionofarctorchtolaser beamcanbeadjustedinreal—timeduringhybridwelding.Aimingatthehighrigidityandlightweightof thedevice,itscharacteristicsofdynamicanalysisandstructuraloptimizationarecarriedout.Finally,the developeddeviceisappliedtolaser—MIG hybridweldingtests,andthedesiredfunctionisachieved. Consequentlyanewwayofthinkingandmeansforhybridweldingofcurveseam isprovided,especially ofrthatofclosedcurve. Key words: laser——arc hybrid welding;ctlrve seam;follow—’up device;dynamic characteristics; development 激光一电弧复合焊接具有焊接效率高、间隙适 业生产中重要 的激光焊接方法[1~]。如图l所示的是 应性好 、熔深大、成本较低 、焊缝成分和性能易于控 德 国Precitec公司研制 的激光一电弧复合焊接头 ,其 制等优点,正成为石油

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