线圈漆包线与引出端微弧焊接工作站的研制

文章主要介绍了某型号继电器线圈漆包线与引出端之间的微弧焊接工艺,为实现线圈稳定量产研制了微弧焊接工作站,选择具有脉冲调制功能的微弧焊接电源和带全参数实时监控功能的检测仪,有效保证了焊接质量,提高了生产效率。

进口350MW汽轮机中压调阀密封面微弧焊修复

介绍了350 MW机组中压调阀密封面使用微弧焊堆焊并研磨修复工艺的应用,并对堆焊合金层进行金相分析、X射线衍射物相分析,结果表明微弧焊堆焊层金相组织为白色钴基固溶体和共晶碳化物,物相主要为基体上分布着较硬的(Cr,Fe)7C3化合物,修复后的堆焊层具有良好的耐高温、耐磨损性能。

微束等离子弧焊焊接不锈钢筛网的研究

不锈钢筛网是由不锈钢丝线编制而成,由于材料丝径细且界面多,焊接工艺上有一定的难度。TIG焊、激光焊、钎焊等焊接方法由于工艺、成本等原因都不是筛网焊接的最佳选择,而微束等离子弧焊具有拘束度高、能量密度高等特点,特别适合不锈钢筛网的焊接。实验中采用自主研制的微束等离子弧焊接系统,在主弧电流小于3A下,进行了不同焊炬高度和不同焊接速度的对接试验,最终取得了良好的不锈钢筛网焊接效果。在此基础上,分析了焊接速度和焊炬高度等因素对焊接质量的影响。

旁路耦合微束等离子弧焊增材制造的热过程

针对旁路耦合微束等离子弧焊电弧增材制造中的热物理过程,利用K型热电偶测量堆垛过程中不同焊接速度、不同旁路电流和不同堆垛顺序下的热循环曲线,分析研究堆垛成型时各参数对热过程的影响。结果表明:随着焊接速度的增大,母材热输入减小;在合适的旁路电流区间内,增加旁路电流,母材热输入减少;且同向堆垛散热性要优于往复堆垛。精确控制旁路电流、合理规划堆垛路径可较好地控制旁路耦合微束等离子弧焊电弧增材制造的热过程。

不锈钢薄壁管的微束脉冲等离子弧焊接工艺

分析了不锈钢薄壁管的焊接特点,选用了合适的焊接方法,制定了焊接工艺规程。通过对现有设备的改造和组合,实现了适合直径20 mm、壁厚0．8 mm不锈钢管的微束等离子弧焊接过程,取得了满意的焊接质量和外观成形。

精密微电弧焊接逆变电源的设计

为了提高微电弧焊接过程中的电流控制精度和小电流稳定性,设计了一种精密微电弧焊接逆变电源.该电源在传统钨极氩弧焊电源的基础上加入了基于数字信号处理器的全数字化控制系统,采用有限双极性控制方法实现了全桥逆变电路的软开关.文中还介绍了电弧负载的电特性,分析了焊接工艺对电源电气特性的要求,设计了直流和脉冲两种波形控制方案,阐述了电源系统的软件流程及控制算法.结果表明:通过精确控制电流、时间、频率、脉宽等输出参数,可实现对输出能量的精密控制,且波形一致性较好;采用积分分离PID控制算法,可实现电弧"起弧-燃烧-收弧"过程的柔顺过渡,提高小电流输出时的电弧稳定性.

飞机发动机滤油网组件的高频脉冲微束等离子弧焊

采用高频脉冲微束等离子弧焊接飞机发动机滤油网组件的端接接头,提高端接接头焊接质量和产品合格率,得到了满意的结果.文中介绍了焊接夹具、焊枪、行走机构及焊接工艺.

旁路耦合微束等离子弧焊熔滴过渡特性分析

使用高速摄影采集不同旁路电流、送丝速度和离子气流量下旁路耦合微束等离子弧焊的熔滴过渡图像,研究了熔滴过渡过程,并采用静力平衡理论,分析了熔滴所受的主要作用力。结果表明,当焊接总电流一定时,随着旁路电流的增大熔滴过渡频率随之减小,熔滴尺寸随之增大,旁路电弧对熔滴过渡起阻碍作用;其它参数不变的情况下,熔滴过渡频率随送丝速度的增大先增大后减小,随离子气流量的增大而增大。当焊丝在等离子弧边缘熔化时,重力是促进熔滴过渡的主要作用力,且由于斑点力在水平方向上的分力大于电磁力在水平方向上的分力,熔滴呈排斥过渡;当焊丝在等离子弧中心熔化时,等离子流力是促进熔滴过渡的主要作用力。

微束等离子弧焊电源的Saber仿真研究

小电流稳定性对微束等离子弧焊工艺至关重要,微束等离子弧焊一个显著的特点是小电流焊接,焊接电流可以达到0.05 A。当在小电流下焊接时,保持电弧稳定燃烧,对微束等离子弧焊电源提出了很高的要求。微束等离子弧焊的电源特性直接关系到微束等离子弧焊焊接工艺的好坏。针对晶体管微束等离子电源,采用Saber软件进行了仿真研究。内容包括微束等离子弧焊电源的主电路和反馈控制电路模型的建立,对晶体管微束等离子弧焊电源的电源特性(主电路开环特性、电源系统闭环控制特性),仿真分析了电源输出纹波等,探讨了电源小电流输出稳定性。

微束等离子弧焊变极性电源

介绍了微束等离子弧焊变极性电源的工作原理 ,研制的电源不仅具有电流极性比可调和方波交流频率可调的功能 ,而且还具有正、负半波电流幅值独立可调和交流载波焊接的功能 ,输出焊接电流 2～ 60A ,适合于铝合金薄板的焊接。

微束等离子氩弧焊及激光焊焊接牙科纯钛机械性能比较

目的:比较微束等离子氩弧焊及激光焊接牙科纯钛的机械性能,为微束等离子氩弧焊接纯钛在临床应用提供依据。方法:采用万能试验机测试焊接区的拉伸强度,金相显微镜观察焊接区的金相变化,并测量焊接区的显微硬度。X射线能谱仪测定焊缝区元素组成。结果:等离子氩弧焊接纯钛拉伸强度高于激光焊接,且焊缝显微硬度值与母材接近。两类焊缝均不改变元素的化学组成。结论:微束等离子氩弧焊接纯钛的机械性能优于激光焊接,用于牙科焊接,符合临床需要。

100μm超薄不锈钢板脉冲微束等离子弧焊成形机理

针对100μm超薄不锈钢板的脉冲微束等离子弧焊接,研究焊缝中心不同位置焊接热循环的动态变化机理以及脉冲参数对该动态变化的影响,结合试验获得的不同脉冲参数下的焊缝形貌,探讨焊缝成形与焊接热循环动态变化之间的关系.结果表明,在4个脉冲参数的不同组合下,可形成5种不同的焊缝形貌;频率的增加或基值电流/峰值电流之比的增加,均使得一个脉冲周期行程中的焊缝中心线上各点的焊接热循环趋于一致;低频时随着基值电流/峰值电流之比的增大,这些点的加热最高温度(T_(m))和加热时间t_(8/13)(温度从800 K上升到1300 K所经历的时间)的最大值减小,而最小值增大,t_(8/5)的最大和最小值均增大;随着频率的增大,t_(8/5)和t_(8/13)的平均值均减小;大多脉冲参数(频率不小于5 Hz时或1和2 Hz下分别为0.5和0.9 A基值电流时的脉冲参数)下,试验得到的焊缝成形百分比σ2和理论计算得到的焊接热循环最高温度百分比σ1相等,表明理论计算和试验的结果一致.

微束等离子弧焊三维焊接堆垛过程塌陷

采用搭建的三维运动平台对微束等离子弧焊三维焊接堆垛过程中收弧位置塌陷问题进行了研究,利用CCD相机实时跟踪拍摄整个三维焊接堆垛过程,在此基础上分析了堆垛过程中的熔池流动和熔滴过渡变化,并分析了熔池所受作用力及焊接工艺参数对塌陷的影响.结果表明,收弧位置堆垛墙体下塌是由于被挤压到熔池尾部的液态金属来不及回流以及焊丝最后的熔滴未过渡到熔池中导致填充金属不足、熔覆金属的流淌造成的,且随着堆垛墙体收弧端的下塌量累积,熔滴不能稳定过渡到熔池中,进一步加剧了堆垛墙体在收弧端的塌陷,从而使得三维焊接堆垛过程难以继续.

旁路耦合微束等离子弧焊增材制造曲面零件

基于xPC Target 实时目标环境,建立了旁路耦合微束等离子弧焊增材制造系统.运用UG/NX软件系统实现了增材制造过程中零件从模型建立、成形路径规划到执行代码生成的一体化和自动化.通过改变旁路电流的大小完成了304L不锈钢椭圆筒形零件和圆柱形零件的快速成形.对堆垛成形后的圆柱形零件进行铣削加工完成了不锈钢戒指零件的加工制造.

基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形中的搭接参数

对基于脉冲微束等离子弧焊接(PMPAW)的直接金属快速成形中成形轨迹间的搭接进行了研究。建立了成形轨迹间的搭接模型,分析了成形轨迹断面宽度与高度之比(宽高比)、轨迹间的中心距、搭接率等参数之间的相互关系及其对成形件性能的影响。用HOOCr21Ni10不锈钢进行了不同搭接参数的成形试验,并对成形件进行了表面平整度、抗拉强度和断后伸长率的测试。试验结果显示,采用宽高比大的成形轨迹制作的零件其三项测试结果均高于用宽高比小的成形轨迹所制作的零件。成形件纵向抗拉强度和断后伸长率优于横向,采取了层间多方向交替扫描的成形方式来获得整体上各向同性的零件。

丝网微束等离子弧焊装配方式的研究

不锈钢丝网是由不锈钢丝线编织而成,由于丝径细小且界面多,一般的焊接工艺难以焊接。而微束等离子弧焊具有拘束度高、能量集中和电弧可控性好等特点,特别适合不锈钢丝网的焊接。本文主要研究运用微束等离子弧焊焊接不锈钢丝网时,如何在对接和搭接焊接中选择最佳的装配方式。

基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形系统中实时自适应送丝方式

对基于脉冲微束等离子弧焊的直接金属快速成形系统中,填充金属丝的熔滴过渡方式和送丝方向对成形轨迹质量的影响进行了研究。研究结果表明:“搭桥过渡”方式形成的轨迹形态连续、光滑;送丝方向固定的方式在成形与送丝方向间夹角过大的轨迹时,会发生熔滴未完全熔于熔池、金属丝与已凝固成形轨迹发生干涉等缺陷。根据研究结果研制了一个基于成形件断面轮廓实时调整送丝方向的自适应送丝子系统。论述了转角、合成速度、加速度等控制参数的确定算法。对自适应送丝方式和方向固定的送丝方式进行了对比试验。结果显示:自适应送丝方式避免了熔滴未完全熔于熔池、金属丝与已凝固成形轨迹发生干涉等缺陷,对保证成形轨迹的质量有显著作用。

微束等离子弧焊电弧多物理场耦合

对微束等离子弧焊电弧温度场、流场、电磁场、电弧压力场进行了计算分析.结果表明,轴向和径向温度分别随距钨棒端部和电弧轴中心距离的增加而降低;轴向流速经一段时间后趋于稳定,喷嘴内等离子体径向流速较喷嘴外小,且喷嘴内外流场方向相反;电磁力随距钨棒端面距离的增加而减小,喷嘴内较喷嘴外大,且喷嘴内外电磁力方向也不完全一样;阳极表面上的电弧压力远小于普通等离子弧焊的电弧压力.此外,各物理场之间相互耦合.高速摄影相机拍摄后经处理得到的电弧等灰度线分布与数值模拟轴向等温线分布趋势一致;三维动态光谱检测系统检测计算得到的径向温度分布与数值模拟得到的径向温度分布一致.

微束等离子弧焊电弧温度场的数值模拟

建立了微束等离子弧三维有限元模型,考虑了阴极钨棒以及喷嘴的约束,采用ANSYS软件对微束等离子弧的温度场进行了数值模拟,比较了不同焊接电流以及不同阴极端面形状对电弧温度场的影响,并通过光谱检测计算对电弧端面温度场分布进行了试验验证。研究结果表明,在焊接电流为2 A,离子气体流量0.5 L/min的工艺条件下,微束等离子弧焊时在靠近阴极端部电弧的温度达到了15 000 K,电弧端面温度场的光谱检测计算结果与模拟结果一致;在电流较大以及阴极端面较小的情况下,微束等离子弧的最高温度得到了提高。

脉冲微束等离子弧焊电弧的光辐射强度动态分布特征

通过研究了脉冲微束等离子弧焊电弧中心轴线上光辐射强度在不同脉冲参数下的动态分布.试验结果表明,微束等离子弧焊电弧沿电弧中心轴线的光辐射强度分布呈"双峰状",其分布特征及其动态变化在很大程度上受到了脉冲参数(基值电流,峰值电流,占空比,频率)的影响,并且这种影响随着脉冲参数的变化呈现出不同程度的"热惯性".