搅拌摩擦焊工艺对镁合金焊接接头机械性能的影响

采用不同搅拌摩擦焊工艺焊接镁合金,通过拉伸、三点弯曲试验分析了工艺参数对焊缝机械性能的影响.结果表明,采用合适的搅拌摩擦焊工艺可以成功地焊接镁合金并得到成型美观、质量好的焊接接头,焊缝中因产生充分的塑性流动,弯曲强度高,性能好.在一定参数范围内,随着搅拌头旋转速度R,R/V增加,抗拉强度极限值增加;随着焊接速度V增加,抗拉强度极限值下降.当采用最佳的工艺参数焊接,可得到最大抗拉强度极限值,接近母材的90％.

高密度聚乙烯管道热熔焊接头力学性能

针对高密度聚乙烯管道热熔对接焊,分析对比了3种典型工艺参数下接头的拉伸与弯曲力学性能,运用SEM分析了接头的微观组织。试验结果表明,3种参数中220℃的接头拉伸性能和弯曲性能综合性能最佳,抗拉强度达20 MPa,抗弯强度40 MPa。从拉伸与弯曲试件断口可以看到断口银纹,银纹的形成增加了聚合物的韧性。试验结果证明,银纹的大小反应了接头的力学性能,为此可通过断口白色区域的大小来初步判断聚乙烯管道热熔焊的接头质量。

焊接工装夹具方案设计智能CAD技术的研究

对焊接工装夹具的设计特点和规律进行了总结 ,并对其设计过程中的功能结构特征进行了分析 ,提出了基于实例和知识的方案设计模型 ,为后续智能CAD系统的实现奠定了基础。

典型曲线焊缝的焊接变位机运动规划

对焊接变位机运动规划的任务进行了分解,建立了旋转倾斜型焊接变位机使待焊点处于最佳焊接位置 时的数学模型,并编制了求解程序,对空间螺旋线型焊缝进行了模拟。

高强贝氏体钢TIG焊组织与性能研究

采用TIG焊焊接高强贝氏体钢,并分析其组织和性能。试验结果表明,焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区及临近的母材组成,其中热影响区又分为淬火区和回火区,淬火区又包括粗晶区和细晶区。焊缝金属主要由针状马氏体、残余奥氏体和少量条状贝氏体组成,呈明显的柱状晶分布。在不预热及进行焊后热处理的情况下,抗拉强度仅为母材的25%左右,为脆性断裂。

焊接夹具方案设计智能CAD系统的知识表达

提出了基于实例和知识的焊接夹具方案设计总体设计策略 ,建立了基于框架和规则的知识表示方法 ,并以V形定位器为例 。

工程认证背景下焊接实训可视化的教学改革探索

将焊接专用摄像机和手工焊接可追溯评价系统相结合,应用到材料成型专业焊接实训教学中。以TIG电弧焊实验教学为例,在专用可视化焊接平台上进行TIG焊接方法实验教学,探讨了基于可视化可追溯的TIG焊实训课程教学改革。利用焊接可视化平台的实时性和再现性,学生通过教学过程中的教师评价、自我评价、同学互评过程,提高学生对抽象电弧焊接过程的理解和掌握,加深对焊接过程的理解,提高学生对焊接实验的兴趣和实际动手能力。

不锈钢汽车排气管激光焊接残余应力

为了提高不锈钢管的冷加工成形性能,进一步优化相应焊接工艺,在对汽车排气管激光焊接温度场进行数值模拟研究的基础上,分析激光焊接汽车排气管残余应力.在考虑网格的疏密过渡以及材料力学性能参数随温度的变化条件下,分析激光焊接不锈钢管残余应力演变过程及分布特点,即滚轮挤压量越小,平均残余应力越小,但容易出现咬边和未焊透,在局部产生应力集中,更容易在焊接管冷加工时出现开裂;激光焊接线能量减小,轴向残余应力区域变窄,峰值应力增加.将激光焊接残余应力与钨极氩弧焊(TIG)+激光焊的残余应力进行对比实验,结果表明,不锈钢管TIG+激光焊残余应力与激光焊接具有相似的分布,分布区域相对变宽,焊轴向残余应力比激光焊接小,提高了焊接管冷加工成型性能.

管道MIG焊双通道电弧声信号采集与特征分析

对管道MIG焊双通道信号采集和特征分析做了初步研究.因管道其内部是一个相对狭小密闭的空间,回声的干扰相对较大,经过对采集的双通道电弧声信号进行ICA信号分离,对分离后的信号做小波降噪处理,信噪比得到明显提高.对降噪后的信号从时域、频域和时频域角度,综合分析管内和管外电弧声信号与焊缝熔透状态之间的内在相关性,发现电弧声信号能量及其频谱特性与熔透状态高度相关,焊接过程中信号能量幅值随熔透增大而增大,为后续利用电弧声信号来控制焊接质量提供了基础.

HDPE管热熔焊接温度场模拟

对于高密度聚乙烯管道的连接,焊接技术是直接影响高密度工程塑料压力管道安全应用的关键环节。而焊接过程中的温度场分布对焊接质量又有十分重要的影响。通过MARC软件建立了聚乙烯管道焊接接头一维非稳态整体传热模型,模拟焊接过程中的温度场及应力场分布,并通过热电偶温度自动采集系统对焊接时的温度场变化进行检测,并通过模拟结果与实验进行对比。结果表明,在加热结束时,管件端面温度并没有达到最大值,而是在300 s时达到最大值,这表明了在压焊过程中发生了相变潜热。在压焊过程中,管件轴向应力由拉应力逐渐过渡到压应力。

计算机控制管道焊接机器人屏蔽技术

在电弧强干扰下管道焊接机器人抗干扰设计成为管道焊接过程稳定性关键,其中管道焊接机器人屏蔽技术是主要影响因素之一。通过对管道焊接机器人电磁场屏蔽、屏蔽线、双绞线和屏蔽双绞线屏蔽原理分析,提出屏蔽完整性,面板孔、电连接器、电路板屏蔽和多层屏蔽等措施。提高屏蔽材料的屏蔽效能要考虑金属平板材料性质、电磁场源性质、电磁场源与金属平板的距离、屏蔽体接地等状况。以上研究成果可为管道焊接机器人制造提供理论和实践上参考依据。

搅拌摩擦焊的应用现状及发展前景

介绍了搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding-FSW)的工艺过程，分析了搅拌摩擦焊接过程的优缺点以及适用材料的研究现状。对搅拌摩擦焊在国外各个行业的应用作了简要的描述。

基于共享力觉遥示教焊缝辨识策略

在遥控焊接遥示教过程中,在探针遇到复杂焊缝或焊缝拐点,力觉遥示教自适应控制无法完成时,可通过共享技术完成遥示教。通过建立的基于共享技术遥示教焊缝辨识试验平台,完成操作员和机器人有效协同操作,确保操作模式的平稳转换,并可实时叠加执行控制命令。确定了力觉遥示教共享控制模式,通过系统自动切换的自适应示教与手动调整控制,操作者与远端机器人之间能够有效地实现控制权力的共享。进行了半盒形试件共享遥示教试验,遥示教再现位置精度小于±0.5mm,满足遥控焊接工艺要求。

力觉遥示教姿态几何平面法

提出基于力觉搜寻焊接坡口遥示教点方法和力觉遥示教姿态几何平面法,并给出利用遥示教姿态几何平面法计算遥示教工作角α和行走角β的方法。实验表明:基于力觉遥示教工作角fα和行走角fβ较手工示教工作角hα和行走角hβ误差小,误差分布较均匀,通过做平均值滤波处理,误差在±4°范围内,满足遥控焊接遥示教精度要求,其中建立的数学模型和实验数据,为遥示教姿态自适应调整奠定了基础。

焊缝辨识六维接触力阈值标定技术

焊缝辨识是遥控焊接前提条件之一,以往焊缝辨识主要以图像传感方面研究内容较多,从力觉角度研究焊缝辨识内容较少。由于在六维力传感器前端装有探针,六维力传感器随着焊接机器人进行空间运动,探针的重量对力传感器六维力产生影响,影响焊缝辨识,为此在x-z,y-z平面内,不与焊缝接触时,测试六维力空间变化值,从而确定空间变化六维力盲区。焊缝辨识时六维力传感器与焊缝接触,需要确定引导焊缝辨识六维接触力阈值。并在上述力传感器焊缝辨识六维接触力标定技术的基础上,进行焊缝辨识效率试验。结果表明,力觉焊缝辨识较手工焊缝辨识效率提高60%左右,为快速、准确的焊缝辨识提供条件。

基于正交试验设计的汽车消声器焊接工艺优化

针对汽车消声器结构的特点,研究了前消总成中催化器总成环焊缝的特点。文中运用正交试验设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对催化器总成焊接的工艺参数进行优化设计,然后采用有限元模拟软件Marc对最优焊接工艺的焊接残余应力进行数值模拟,获得了催化器总成焊接环焊缝的残余应力分布情况。结果表明,电弧电压对焊接残余应力影响最为显著,其次为气体输出流量、焊接速度、焊接电流和焊丝直径等。研究结果为优化消声器焊接工艺、有效控制焊接残余应力提供了参考。

H13模具钢低功率活性激光焊

传统焊接修复失效模具耗时长,热输入分散,容易引起热影响区性能恶化;激光焊修复失效模具自动化程度高、工时短、热输入量集中,但高功率激光修复模具性价比较低。将活性焊接技术应用于模具修复,在低功率下可获得较高的熔深,有效的降低成本。以H13热模具钢为试验对象,研究了低功率下活性剂对激光焊缝宏观表面形貌、熔深熔宽以及微观组织形貌的影响。试验结果表明,涂覆活性剂后,焊缝表面成型更好,焊缝颜色光亮,鱼鳞纹清晰可见;焊缝熔宽在涂敷活性剂后会略有增加,而熔深则增加明显,增深接近一倍。活性剂不管涂敷与否,焊缝均没有裂纹、气孔、夹杂等缺陷,但是涂覆活性剂后导致了焊缝晶粒略微粗化。

5A06铝合金变动送气TIG焊焊缝组织与力学性能

为了研究5A06铝合金变动送气TIG焊焊缝微观组织与力学性能,采用(Ar-Ar)变动送气TIG焊和传统连续送气TIG焊接方法对4mm厚的5A06铝合金板进行表面堆焊,观察比较传统送气和变动送气下焊缝的表面,对焊缝金相组织进行观察,并且对1Hz变动送气下的5A06铝合金对焊板试样进行抗拉强度测试。结果表明:变动送气对熔池具有搅拌和冲击作用,熔深比传统送气下的明显增大了,相比于传统送气下的焊缝组织,变动送气下的焊缝组织中析出较多的强化相,而且强化相分布弥散均匀,增加了焊缝的强度,从而提高了焊缝质量。相对于母材,变动送气下的5A06铝合金对焊板试样的塑性下降,为母材抗拉强度的95%,断裂位置在焊缝处,断裂形式属于韧性断裂。

Ar-Ar变动送气条件下5A03铝合金TIG焊焊缝组织和性能

5A03铝合金在传统TIG焊接过程中,焊缝易存在强度低、晶粒粗大的问题.为了改善5A03铝合金焊缝性能,在传统TIG焊接方法的基础上,改变保护气的送给方式,针对板厚为2.5 mm的5A03铝合金板进行对接焊接试验.焊后分别对焊缝进行拉伸试验、断口形貌分析、偏振光电子显微镜和扫描电镜的观察及电化学分析.结果表明,与传统焊获得的焊缝相比,1 Hz变动送气TIG焊所获得的焊缝抗拉强度提高了18.5 MPa,提升强度约为传统焊缝强度的10%,两种焊缝的断裂形式均为塑性断裂.对比焊缝晶粒尺寸发现,1 Hz变动送气条件下获得的焊缝晶粒更加细小,并且β相Al8Mg5在铝基体上呈现弥散形态分布;电化学结果分析表明,变动送气TIG焊焊缝自腐蚀电流密度增大,容抗弧半径减小,自腐蚀电位负移0.04 V,传统焊焊缝的耐蚀性较好.

聚乙烯管道热熔对接焊接头冷拉伸性能研究

聚乙烯管道材料由于与金属管道材料质点间结合键构成不同,因此二者在力学性能上差异很大。冷拉伸性能是聚乙烯材料独有的特性。对聚乙烯冷拉伸现象进行了分析,通过试验发现聚乙烯管道热熔对接焊接头的拉伸强度要优于母材,母材颈缩出现"冷拉伸"现象。断口分析发现断口存在银纹,银纹的形成增加了聚合物的韧性,为此可通过断口白色区域的大小来初步判断聚乙烯管道热熔焊的接头质量。