管道的瞬时液相扩散焊（tlp）焊机研究

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1、管道的瞬时液相扩散焊(TLP)焊机研究王磊旭(材料加工工程)指导教师：孙永兴教授摘要目前，我国管线焊接仍以手工电弧焊为主，半自动焊为辅。在焊接过程中，由于人为因素造成的质量不稳定和焊接生产率低等问题较为突出。而TLP焊管技术因高效率、高自动化程度、低变形、无焊接烟尘等优异性能正受到越来越多的关注。针对这一情况，本文研制出一套TLP焊管机，该焊机具有操作简单，易于携带，焊接效率高等特点。本文完成了TLP焊管机机械结构和控制系统的设计，并用ANSYS对机械结构及工件的对中性进行了模拟校核，用COMSOL软件对焊接温度场进行了模拟，根据其温度场的变化情况确定了最合适的感应加热频率、功率等参数。机械

2、结构包括床身、工件夹持机构、夹具行走机构、加压系统、加热系统和保护系统。加压系统采用结构简单、操作方便的弹簧加压方式；加热系统采用中频感应加热，频率为10KHz左右，功率为20KW，最高加热温度可达1200℃。控制系统的设计包括硬件电路的设计和控制软件的编写，系统以PLC为控制核心，对焊接过程、加热温度、保温时间和保护气通断过程进行控制。试验结果表明，本文设计的TLP焊管机能在5．10分钟内完成一个管道接头的焊接，且接头的力学性能满足现场工作的要求，达到了研究和设计的目的，具有较高的市场应用价值。关键词：瞬时液相扩散焊(TLP)，焊机，PLC控制，ANSYS模拟，COMSOL模拟Resear

3、chofTransientLiquidPhaseJoiningMachineforOil-pipelineWeldingWangLei-xu(ProcessingEngineeringofMaterial)DirectedbyProfessorSunYong-xingAbstractAtpresent，domesticpipelineweldingarebyhandcraftarcweldingandsomesemiautomaticwddingassisted．Inthewddingprocess，somequestionssucha8instabilityquality,lowprodu

4、ctivityctc．appearedbecauseofthehumanfactors．。TLPjoiningtechniquehassomeexcellentperformencesofhighefficiency,highautomaticdegree，lowdistortion,noweldingsootetc,SOitgainsmoreandmoreattention．Aimingatthiscondition,apipeline-weldingmachineisdevelopedwiththecharactersofsimpleoperation,convenientmovemen

5、t，highweldingefficiencyetc．ThedesigningofthemechanicalstructuresandcontrolsystemoftheTLPjoiningmachinearefinished．andthemechanicalstructureandthecentrieityofworkpiecealesimulatedandcheckedbyANSYS．TheweldingtemperaturefieldissimulatedbyCOMSOL．Theonlyparametersofinducingheatingfrequency,thepowerctcar

6、econfirmedaccordingtothechangingoftemperaturefield．Themechanicalstructuresincludelathebed，workpiece-elampingstructure,clampmovingstructure，pressingsystem，heatingsystemandprotectingsystem．Pressingsystemadoptsthespringpressingmodewhichhasthesimplestructure，convenientoperation；theheatingsystemadoptsin

7、termediatefrequencyinducingheating,andthefiequencyisabout10KHz，t11epow盯is20KW．Thehi911estheaⅡngtemperature啪∞ach12000C．Thed韶i鲥ngofcontrolsystemincludesthedesigningofhardwarecircIlitandthecompilingofcon打olsof