超高速激光金属沉积增材制造K648高温合金的显微组织与性能

采用一种新型的超高速激光金属沉积工艺以提高高铬高温合金的制造效率。分别使用透射电子显微镜、拉伸试验机、磨损试验机和电化学工作站对超高速激光金属沉积高铬K648高温合金的析出相生长行为、高温力学性能、耐磨性和耐腐蚀性进行研究,并与传统激光金属沉积工艺进行比较。结果表明,超高速激光金属沉积K648合金的析出相尺寸明显小于传统激光金属沉积工艺制备的K648合金,700℃下的高温强度更高,且具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。总之,超高速激光金属沉积制造的K648高铬高温合金具有良好的综合性能。

CuTi对Ti-6Al-4V钛合金表面金刚石/AlSi复合钎涂层组织与耐磨性能的影响

钎涂为提高部件表面耐磨性能提供新的技术方案。AlSi钎料可用于钛合金钎焊,但采用AlSi钎料在Ti-6Al-4V钛合金表面钎焊金刚石颗粒难以实现牢固连接,本工作通过在AlSi钎料中添加CuTi合金粉,制备了AlSi复合钎料,并通过感应钎焊在Ti-6Al-4V钛合金表面制备了金刚石复合钎涂层。研究结果表明,溶解在AlSi合金中的CuTi颗粒增加了钎料,改变了金刚石颗粒在钎涂层中的分布。钎涂层合金基体主要由α-Al、共晶硅、CuAl 2和Ti(Al_(1-x)Si_(x))3组成;随着CuTi合金含量的增加,复合钎涂层中的Ti(Al_(1-x)Si_(x))_(3)形态由板条状向胞状转变。当CuTi含量为10%(质量分数)时,金刚石复合钎涂层的耐磨性能最佳,这是由于Ti含量的增加提升了钎料与金刚石颗粒的结合强度,同时,原位反应生成的CuAl_(2)、TiAl_(3)硬质颗粒均匀分布于钎涂层中,从而有效提高AlSi合金基体的显微硬度。

基于对象特征分析的焊缝识别视觉传感技术

不同于以往将自动化焊接的视觉传感技术分为主动视觉、被动视觉或一维、二维、三维视觉,根据焊接视觉传感所提取的对象信息(特征),提出一种新的对焊缝识别视觉传感技术的分类思路,该分类将已有的视觉传感方法分为以下二类:基于待焊工件的宏观三维结构特征的视觉传感,以及基于待焊工件区域光学特征的视觉传感。在上述分类思想的指导下,根据待焊工件(尤其是多层多道焊缝)具有明显纹理特征的特点,提出了基于纹理分析的待焊区识别方法,该方法利用待焊区的一个以往不被关注的但又十分明显的特征实现待焊区的自动识别。

弧焊逆变器输出电流本脉冲反馈控制

提出了基于输出电流瞬态信息处理的逆变器脉宽调制方法（即本脉冲ＰＷＭ控制），可在整个电弧负载变化范围内实现焊接电流的无超调快速控制，既满足了各种焊接工艺要求，又保证了逆变器的运行可靠性。本文阐述了其反馈控制基本原理及系统静、动态性能的数学分析和试验研究结果。

长输管线环缝自动焊接装备的研究

针对所研制的长输管线铺设现场环缝全位置自动焊接装备及其计算机控制系统的构成和原理进行讨论 ,特别阐述了焊接过程自动控制和焊接参数离线编程的设计原则和实现方式。应用试验表明 ,该系统技术先进、运行稳定 ,能够有效提高油气管线铺设效率和焊接质量稳定性 ,具有重要工程应用价值和社会经济效益前景。

TIG焊提升引弧方法的研究与应用

ＴＩＧ焊的小电流短路接触提升引弧过程，不会导致钨极烧损和焊缝夹钨，并保证了电源系统具有良好的电磁兼容性，是一种很有发展前途的引弧方法。本文采用了研制的ＩＧＢＴ逆变电源进行试验研究。

高性能送丝调速系统的研究——采用功率MOSFET的PWM调节器

本文对PWM开关调速方式进行了研究,介绍了一种采用功率MOSFET的送丝调速系统。其结构简单,运行可靠,具有优良的动、静态品质。

焊接视觉传感及自动跟踪技术的现状与发展

航空航天制造领域的焊接在材料、结构、焊接工艺方法等方面都有其特征,对焊缝自动识别与跟踪的准确性、实时性和适应性也有专门要求。基于结构光法焊缝视觉跟踪技术已经得到实际应用。焊接视觉技术未来的发展应更关注和利用工件焊接区域光学特征。探索多传感信息融合的视觉跟踪方法是航空航天制造焊接自动化的重要研究方向。

MIG短路过渡立焊技术研究及应用

针对大型水轮机长期运行中马氏体不锈钢叶片局部磨蚀的自动修复问题,提出采用MIG短路过渡向下立焊的工艺方法。通过调整焊接工艺参数实现了稳定的MIG短路过渡。实验表明,该工艺适应立焊位置作业,其熔深适度,熔敷效率高,补焊焊缝成形良好。研究成果为实际工业应用提供了基础。

弧焊过程微机控制系统抗干扰对策

本文对微机实时控制系统的抗干扰问题进行了研究。介绍了所研制的弧焊过程微机控制系统和焊接参数微机监控系统中所采用的抗干扰技术。实践证明,软、硬件相结合的抗干扰措施保证了微机系统在焊接工业环境中的可靠运行。

具有时变输出特性的CO_2弧焊电源控制系统

建立了单片机控制的ＩＧＢＴ逆变弧焊电源系统，能够根据电弧的状态实时调整其外特性，满足焊接工艺要求。用于ＣＯ２焊接过程的控制，成功地减少了燃弧过程中的瞬时短路次数，降低了飞溅率，并提高燃弧功率，改善了焊缝成形。该方法对焊接过程中弧长的扰动具有较强的适应性，尤其适于半自动焊接过程。

基于双目视觉的工业机器人运动轨迹准确度检测

针对工业机器人运动轨迹准确度检测困难的问题,提出了一种基于双目视觉理论的检测方法。根据空间解析几何学中点、线和面三者之间的约束关系,建立了基于直线特征匹配的工业机器人运动轨迹位姿视觉检测模型。基于此模型对一种典型六轴工业机器人运动轨迹的位置偏差和姿态偏差进行了测量。测量结果表明采用这种方法的测量系统结构相对简单,能够方便地进行工业机器人动态轨迹准确度的测量。

基于运动学分析的工业机器人轨迹精度测量的研究

机器人关节伺眼系统的动态误差，是影响其末端执行器运动轨迹精度的一个重要因素．本文以六轴关节型激光加工工业机器人为研究对象，采用Ｄ－Ｈ方法建立起机器人连杆坐标系，在运动学分析的基础上，运用齐次坐标变换矩阵微分法，建立机器人各关节转角的偏差值与末端运动轨迹精度之间的模型，并在此基础上，利用机器人与外部的串口通讯，对在关节伺服系统影响下，沿各种空间位置运动时，机器人末端运动的轨迹精度进行了实际测量．

高速列车锻钢制动盘温度场特征的实验研究

为了研究我国自主研制开发的高速列车合金锻钢制动盘在制动过程中所承受的热载荷，在1：1制动动力试验台上进行220，270，300km·h^-1叫的3种初速度下的制动试验，并利用红外热像仪对制动过程中制动盘表面的温度场进行观测。结果表明：在制动过程中，盘面温度分布先由制动初期的带状升温扩展成面状，再由面状降温退缩形成团状热斑；盘面温度在制动过程中经历了急速上升、快速下降和缓速下降3个阶段；盘面最高温度随制动初速度的增加（220-300km·h^-1）而增大（700-1200℃）。

基于X射线数字化图像处理的双面焊焊缝缺陷检测

对双面焊焊缝的缺陷自动检测,提出了对焊缝重叠区边缘区与非边缘区分别进行处理、非细长缺陷与细长缺陷分别进行处理的思路.在逐列灰度波形分析检出焊缝外边缘和两焊缝重叠区边缘的基础上,对于非细长缺陷,采用大模版中值与均值滤波相结合模拟背景,然后对消除背景后图像采用分区域阈值检出焊缝缺陷,对于细长缺陷,提出了基于逐列自适应二值化和改进霍夫变换的缺陷分割算法.结果表明,所提出的方法能够在有效地避免两焊缝重叠区边缘处误检的同时,检出微弱线缺陷.

轻型车身自冲铆连接技术的发展

轻量化是目前汽车发展的趋势,自冲铆连接将成为轻型汽车制造的关键技术之一。从工艺过程和强度评估两方面简述了近年来自冲铆连接技术的发展情况。讨论了现有自冲铆研究的成果和不足,指出了未来自冲铆研究的发展方向,对我国新一代轻型车身铆接装配技术的开发具有指导意义。

轧辊表面脉冲激光三维微改形过程参数分析

从研究和分析脉冲激光参数入手 ,提出了轧辊表面一种球冠状微凸新形貌的脉冲激光三维微改形 (毛化处理 )新机制 ,并最终成功获得了预先优化设计的新的三维微观形貌尺寸。在试验中 ,通过运用激光毛化新机制 ,对激光脉冲参数 (脉冲波形、脉冲能量、脉冲宽度、离焦量等 )进行了分析研究和匹配 ,并获得了该新形貌及尺寸。另对脉冲激光参数与轧辊主要形貌参数的影响规律作了进一步的研究。结果表明 ,单脉冲能量的大小及其空间分布是形成球冠状微凸新形貌和尺寸的关键因素。

白车身装焊过程的可视化工艺信息模型

针对轿车白车身装焊生产的工艺设计和管理问题,提出采用树状模型与关系模型来描述车身装焊工艺信息的混合建模方法,并在此数据模型基础上借助人机交互式三维仿真平台,建立了白车身虚拟装焊可视化工艺信息模型。对某轿车车门的装焊工艺的可通过性进行了仿真分析。结果表明,该模型能够直观完整地表达装焊过程的各种工艺信息,可为轿车车身的结构设计、装焊工艺的分析与设计、工艺信息的管理、生产质量控制以及轿车个性化市场销售等提供帮助。

铝合金板自冲铆连接过程的模拟分析

为研究铝合金板件自冲铆连接过程,借助有限元方法模拟了1.15mmAA6016T4板+1.5mmAA5182O板自冲铆接头成形.计算结果与已报道实验结果一致,证明该方法是有效的.采用此方法研究了冲头和模具的受力变化,铆扣的形成以及板件翘曲变化情况.结果表明:铆钉的变形是引起冲头载荷急剧增加的关键因素;铆钉内腔的充满压实有助于铆接压力传递到铆钉内壁,促使铆钉管腿变形形成铆合;板件的翘曲主要受压边力大小和压边圈直径影响.