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为实现中厚板Al-Mg铝合金机器人自动化高效焊接,提高焊接质量与焊接效率,本文以15mm厚Al-Mg铝合金板对接接头为研究对象,确定了以机器人双面双TIG焊接打底,双TIG填丝焊填充的焊接方法,基于机器人双面双弧焊接工作站,实现双机器人协调运动、同步行走、双侧成形的自动化焊接。开展了机器人双面双TIG自熔焊和双面TIG填丝焊接工艺试验,掌握了焊接速度、线能量等工艺参数对焊缝成形和缺陷形成的影响规律。自熔打底焊线能量在9KJ/cm到12.1KJ/cm范围内能够形成良好的焊接接头,焊缝表面宽度随焊接线能量的增加而增大。重点研究了双面T1G填丝焊接过程中,送丝角度和钨丝间距对焊缝成形的影响,试验表明:送丝角度为45°时,钨丝间距的最佳参数为8mm,焊丝熔滴能够被直接送入焊缝熔池,有效减少熔合线气孔的产生。重点对双面双弧焊接和传统TIG焊接进行了对比,从焊后变形量、焊接温度场分布、显微组织和力学性能四个方面进行研究。利用百分表对两种焊接接头的焊后变形量进行测量,从测量结果得出,双面双弧打底焊后最大高度变化量为0.185mm,填丝焊后最大角变形为0.69°,仅为传统TIG焊后变形量的24.1%。基于ANSYS软件为平台,采用高斯函数分布的热源模型,对DSAW和传统TIG焊打底接温度场进行数值模拟,得到了不同时刻焊接温度场分布。研究表明:双面双弧焊接温度场具有温度梯度小、等温线范围大、最高温度高等特点,其厚度方向上的温度场分布十分均匀,可以说明DSAW对于减小角变形具有优势,与试验测量结果吻合。DSAW打底焊焊缝组织以α(Al)+β(Mg2Al3)为主,晶粒细小均匀;传统TIG焊打底焊缝组织含有白色片状(Al、Si)二元脆性相,对接头力学性能有较大影响。DSAW填丝焊焊缝组织与自熔焊组织类似,主要为α(Al)+(βAl8Mg5),但单弧填丝焊缝存在一种破碎状缺陷组织。双弧接头的平均抗拉强度为237MPa,为母材的86.2%,延伸率为母材的81%,均高于单弧焊接接头。探究交流波形正负半波比例对接头气孔率的影响,当正负半波比例在1.09-1.40范围内增加时,相当于一个交流周期内直流正接部分的电流幅值增大,焊接热输入增加,有利于提高气泡上浮速度,促使气泡逸出,降低气孔倾向。