Tri-Arc双丝焊“Γ”形电弧及其促进方法

Tri-Arc双丝三电弧焊通过中间第3弧的M弧重新分配焊接热输入,实现高熔覆率低热输入焊接.M弧与主电弧耦合,在整个动态周期表现为“Γ”形和“μ”形及其镜像形态.该文研究“Γ”形电弧的形成机理和热输入调控机制,结果表明,“Γ”形态由“μ”形态转变而来,熔滴振荡引起焊丝末端间距的变化,从而促进耦合电弧“Γ”形态的形成,此时M弧不作用于母材,比“μ”形电弧焊接热输入更低.为提高Tri-Arc双丝焊接低热输入效果,在维持导电嘴末端到工件距离不变的前提下,提高焊枪枪体抬升距离从而改变焊丝末端间距.当导电嘴长度由30 mm增加至35 mm时,随着焊枪抬升,“Γ”形电弧作用时间逐渐增加,能更好地促进电弧热分配,降低Tri-Arc双丝焊接热输入,从而降低熔池最高温度,获得更小宽高比和更小熔深的焊缝.

电弧传感焊缝跟踪精度关键影响因素分析

电弧传感器根据焊接电弧信号的变化检测焊缝位置,具有无需额外设备、成本低的优点,但较低的传感精度和稳定性限制了其应用。从工程应用的角度研究焊接系统中影响电弧传感精度的因素,发现执行器发出位置信号的准确性、断弧现象、坡口角度和数据提取方式都会对传感的精度和稳定性产生重要影响,并针对性地给出了解决方案。研究结果对工程中提高电弧传感精度和稳定具有一定的指导意义。

转速对含Zr中间层铝/镁搅拌摩擦焊搭接接头组织与性能的影响

对不同转速下含Zr中间层6061铝合金/AZ31镁合金搅拌摩擦焊搭接接头组织结构、力学性能、腐蚀行为的变化进行了研究。结果表明,Zr中间层抑制了接头表面飞边和内部隧道等缺陷,焊材通过搅拌区的机械互锁结构与搭接界面反应生成的金属间化合物实现了机械与冶金结合。随转速的提高,接头搅拌区内焊材的热塑性流动强度和机械互锁程度逐渐加强,其中的Zr碎片和条带组织尺寸有所变小;接头的热力影响区/搅拌区界面宽度及搭接界面宽度均趋于增大。接头横截面沿前进侧和后退侧的硬度分布不对称,在焊接中心线附近具有较高硬度;接头的拉伸剪切载荷随转速的提高先增加后减小,剪切断裂位置发生在接头热力影响区/搅拌区界面处。接头在3.5%NaCl溶液中具有差异化的腐蚀行为,铝合金以均匀腐蚀为主,镁合金以局部点蚀为主,Zr中间层未发生明显腐蚀,提高转速在一定程度上降低了接头的腐蚀性能。

基于有理B样条曲线的焊接机器人操作空间轨迹规划

对空间复杂曲线机器人轨迹规划问题进行了研究.通过Solid Works软件提取三维模型上焊缝曲线的IGES数据文件,将曲线分为直线、圆弧、有理B样条曲线形式;建立曲线路径点离散算法模型,并根据工件特征进行各路径点的焊枪坐标系路径规划工作.在VBA环境下编制规划程序,并传送给Robotstudio软件.仿真和焊接实验表明:该算法相比人工示教工作可以快速完成焊接机器人的路径规划工作.

FANUC弧焊机器人系统标定研究与实现

在多传感器信息应用的前提下,针对马鞍型焊缝工件首次提出了工件坐标系的三点标定方法.利用从机器人控制柜获取实际工件上的3个特殊点位置,通过VB编程完成了工件坐标系标定.在此基础上,采用FANUC公司的六点标定方法,对工具坐标系进行了标定,从而为机器人离线编程的进行提供了前提条件.试验表明,通过以上的系统标定,机器人的定位精度达到了±0.5 mm,满足了工厂的实用要求.

焊接电弧引弧机理的探讨

应用气体放电原理对弧焊引弧过程进行理论探讨，根据电弧焊极不均匀电场特点，应用电子崩、空间电荷和流柱等概念，解释了引弧过程中出现的现象，得出了影响电弧焊引弧的因素，对于改善引弧性能及开发引弧新方法具有一定的理论价值。

TIG焊引弧技术的发展与现状

本文分析了ＴＩＧ焊引弧的原理、特点及其应用现状，阐述了ＴＩＧ焊引弧技术的发展过程。

基于焊接温度场正面信息的熔透控制方法及验证

在所建立的试件有限尺寸三维温度场解析模型的基础上,利用相关性原理同时考虑温度变化的灵敏度问题,定量地给出了控制背面熔宽时正面测温点的选择区域,提供了测温点的一般选择原则,讨论了基于温度场正面信息的GTAW熔透控制方法,运用仿真手段进行了PID参数优化设计,通过试验验证了PID和FUZZY复合控制的有效性。

基于散热条件变化的弧焊熔透成形过程的数值模拟

利用有限元热场数值模拟技术 ,对焊接过程中变截面与非变截面焊件的温度场进行了模拟计算 ,定量地得到了由于焊件变截面散热条件变化 ,导致熔池动态热输出及熔透变化的过程 ,通过两种焊件计算结果的对比分析 ,得出可通过焊件热影响区长度方向的温度梯度和宽度方向的温度梯度的变化来反映熔池热输出变化及热输出变化与熔透变化具有一定对应关系的结论 ,为进一步实现基于能量平衡的熔透控制建立了一定的理论基础。

基于弧焊温度场正面信息的熔透控制──三维温度场熔透解析模型及验证

应用累积原理和镜像法建立了电弧热源为高斯分布、工件为有限 尺寸的三维焊接温度场解析表达式，并介绍了利用这个解析式和获取的正面温度场信息来推 断背面熔透的方法，通过试验验证了这个解析模型的有效性，为后续基于正面温度场信息进 行背面熔透成形的实时控制打下基础。

焊条工艺性能模糊综合评判

本文应用模糊数学原理建立了焊条工艺性能综合评判数学模型，用这种模型可以定量评价焊条工艺性能，而且具有比较严谨的科学性与合理性。

基于动态能量平衡模式的弧焊熔透控制影响因素分析

本文在分析熔透控制现状的基础上,从熔透控制的基本问题入手,通过对熔池输入量与输出量的分析,提出了控制熔池动态热输入变化与热输出变化平衡以保证熔透成形稳定的思想,同时引入热阻与热容等概念,应用类似电模型的研究方法,详细探讨了焊件的热物理性质、几何尺寸和焊件的温度状态对熔池热输出及熔透成形的影响,应用这种动态热平衡思想较好地解释了在焊接过程中出现的一些现象,为新的熔透控制方法建立了一定的理论基础。

基于动态能量平衡模式的弧焊熔透成形控制──Ⅱ动态能量平衡模式的弧焊熔透前馈控制

根据所提出的控制熔池动态热输入变化与热输出变化平衡以保证熔透稳定成形的思想，将散热条件变化引起热输出的变化作为干扰量，进行前馈补偿控制，达到了良好的熔透控制效果，在文中还详细探讨了检测散热条件变化的具体实现方法，旨在从另一种角度来实现熔透控制．

微机控制组合式红外跟踪系统的研究

介绍了一种以组合式红外传感器实现的微机焊缝自动跟踪系统。该系统不仅对电弧光与周围环境光有抗干扰的功能,而且对工件的表面状态有较大适应性。由于利用了微机智能化特点,而使这一系统对异常干扰、定位焊道和错边有一定的判断、识别能力。

熔池热焓最小值原理

在焊接过程中稳定的焊接条件下 ,熔池尺寸是确定的 ,当焊接条件变化时熔池尺寸随之要发生变化 ,并经过一定时间后达到一个新的稳定值 ,那么熔池尺寸确定及变化的热动力学的机理是什么 ?熔池热焓最小值原理就是回答这个问题的。在给定热输入与边界条件下 ,熔池有一种自动改变其尺寸 ,自动调节其热输出使其热焓 (热容量 )保持最小值的特性 ,即稳态下熔池的热焓具有最小值。应用这个原理可以解释焊接过程中出现的一些基本物理现象 。

电弧对焊接过程辐射测温的影响分析

针对小电流电弧的幅射特点，对焊接过程近弧区辐射测温点的电弧干扰进行了分析，得到了电弧干扰对测温的信噪比公式及影响因素，定量地证明了存在小电流电弧干扰时辐射测温法的可行性．

基于动态能量平衡模式的弧焊熔透成形控制──Ⅰ.动态能量平衡模式的弧焊熔透成形影响因素分析

提出了控制熔池动态热输入与热输出的能量平衡以保证熔透成形稳定的思想，引入热阻与热容等概念，应用类似电模型的方法，较好地解释了焊接过程中影响熔造成形的因素，对熔透成形的控制具有一定的理论价值．

用于弧焊跟踪的IBM PC/XT接口及控制线路设计

本文主要论述了弧焊跟踪用IBM PC/XT接口及控制线路的设计过程,对步进电机的控制单元也进行了详细说明。介绍了设计过程中所采用的抗干扰技术。实践证明,本线路结构简单、工作可靠。

相关性理论在熔透控制测温点选择中的应用

基于正面温度场信息进行背面熔宽控制是焊接研究的前沿领域 ,而实时控制时正面测温点的选择也是一个很重要的方面。本文在已建立的试件有限尺寸三维温度场解析模型的基础上 ,利用相关性原理同时考虑温度变化的灵敏度问题 ,同时还考虑实际焊缝的区域 ,定量地给出了控制背面熔宽时正面测温点的选择区域 。

基于动态能量平衡模式的弧焊熔透复合控制

从熔透控制的本质问题出发，提出了控制熔池动态热输入变化与热输出变化平衡以保证熔透稳定成形的思想，将散热条件变化引起热输出的变化作为干扰量，进行前馈补偿，同时将焊件整体温度进行反馈，应用前该加反馈的复合控制方法达到了良好的熔透控制效果。