6016铝合金与CR1180T高强钢电阻铆焊技术研究

采用中频逆变铆焊专机对1.5 mm 6016铝合金、2 mm CR1180T高强钢和16Mn铆钉进行铝∕钢异种金属电阻铆焊试验,设计铆钉帽空隙与铆钉柱体积比分别为1.15,1和0.85,通过优化铆钉结构、穿刺阶段及焊接阶段焊接参数,分析焊接参数及铆钉结构对焊点形貌及焊点力学性能的影响。研究表明,铆钉帽空隙与铆钉柱体积相等时,可获得填充效果较好的焊接接头,铆钉帽体积小于铆钉柱时,极易产生焊接飞溅;铆钉帽体积大于铆钉柱时,挤压出的铝合金难以填满铆钉帽。最优的穿刺参数为5830 N-15 kA40 ms,焊接参数为5000 N-16 kA-100 ms,采用最优参数获得的铝∕钢异种金属铆焊接头平均拉剪力为7.401 kN,平均延伸率为8%,其达到母材延伸率的53.7%。

汽车传动轴铝合金平衡片凸焊技术研究

采用中频逆变凸焊机对铝合金平衡片与φ114 mm×2.5 mm传动轴进行凸焊试验,设计专用凸焊电极,分析了凸焊电极、电极压力及焊接参数对焊接质量的影响。研究表明,采用匹配的凸焊电极可以避免轴管表面烧损缺陷的产生,保证两凸点电流均匀分配,实现良好焊接;随着电极压力的增加,传动轴径向变形量基本呈上升趋势,电极压力<6 500 N时,传动轴径向变形量<0.1 mm,满足使用要求;焊接电流38 kA,焊接时间140 ms,电极压力4.6 kN连续焊接25个焊点,平衡片破坏扭矩均大于90 N·m,焊点一致性较好。

双碳战略背景下洁净煤技术课程改革与探索

文章旨在探讨洁净煤技术课程改革的必要性和关键举措。随着环境污染和气候变化等问题日益凸显,洁净煤技术的发展显得尤为重要。然而,目前我国洁净煤技术课程在内容体系、实践教学等方面存在不足,需要进行全面的改革。文章首先分析了当前洁净煤技术课程存在的问题,包括理论与实践脱节、课程内容陈旧等;接着提出了改革的具体建议,如更新课程内容、拓展实践教学环节、促进产学研结合等;最后强调了改革后的洁净煤技术课程将有助于培养学生的创新能力和实践能力,推动我国洁净煤技术领域的发展。通过课程改革,希望能够促进我国的洁净煤技术人才培养,为我国能源可持续发展贡献力量。

GMAW系统电流与弧长的滑模变结构控制仿真

在分析熔化极气体保护焊(GMAW)的基础上,建立电流及弧长的非线性数学模型。应用基于微分几何的反馈线性化方法,将GMAW过程电流及弧长模型同胚映射为等价的线性系统,使复杂的非线性控制问题转化成简单的线性系统的控制问题,使控制器设计的复杂程度降低,控制效果明显优于对非线性系统的直接控制。把滑模变结构控制方法应用于焊接电流及弧长的控制中,Matlab仿真结果表明,该方法可以满足焊接中电弧弧长的精确控制,同时,对系统参数摄动和外部扰动具有较强的鲁棒性。

弧焊电源电压电流的自适应神经网络控制

焊接过程是一个复杂、多参数耦合的高度非线性系统,在实际焊接过程中难以实现实时、有效的在线控制。根据焊接工艺要求,设计了弧焊电源输出电压电流波形。在常规PID控制的基础上,运用神经网络控制理论,建立了自适应神经元PID控制器,确定了自适应神经网络PID学习控制器的学习算法。建立了二氧化碳气体保护焊自适应神经元网络控制系统,并通过数字信号处理器TMS320F2407和单片机MSP430F149加以实现。通过常规PID控制与自适应神经元网络控制输出波形的对比,证明了其控制效果优于常规PID控制。

基于DSP-MCU实现焊接电源系统数字化控制的设计

基于DSP-MCU实现焊接电源系统数字化控制的设计采用TMS320F240数字信号处理器和80C196KC单片机,设计成实现多功能IGBT逆变焊接电源双机控制系统。其中,TMS320F240主要用于焊接参数的采样、控制算法的运算,80C196KC用于完成人机接口的功能,包括键盘和显示,与上位机的通信等。设计中人机界面采用液晶显示。系统设计的关键是双机之间的通信技术,为了确保通信的可靠及快速性采用双口RAM(IDT7005)来完成。数字PWM控制单元采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)完成,整个系统中所有逻辑控制也由此芯片来完成,设计完成的DSP-MCU双机控制系统实现了焊机的多功能全数字化控制。

等离子体电弧数值模拟的研究进展

等离子体电弧的数值模拟研究对其在工业中的应用有重要的意义。详细阐述等离子体电弧数值模拟研究的发展过程,分别包括自由等离子体电弧和约束等离子体电弧的研究进展,等离子体电弧数学模型的完善主要体现在假设条件的减少上;介绍等离子体电弧数值模拟的方法与步骤,并指出ANSYS、FLUENT等数值分析软件都可以求解等离子体电弧数学模型;还提出综合考虑等离子体电弧的流动状态和三维约束等离子体电弧的数值模拟研究是未来的研究方向。

单片机控制IGBT逆变埋弧焊机的研制

针对IGBT逆变埋弧焊机设计了基于单片机80C196KC的控制系统,介绍了系统的软、硬件组成和控制原理.焊接电源采用PWM控制技术,通过电流反馈PI控制算法调节电源输出外特性.送丝及行走小车调速系统采用MOSFET型开关电源,采用电弧电压反馈PI算法,实现了送丝速度的闭环控制.研制的焊机具有参数预置、数字显示和自动引弧收弧等功能.试验结果表明,样机性能稳定,工作可靠,达到了设计要求.

数字化控制逆变焊接电源系统研究

采用TMS320F240数字信号处理器和80C196KC单片机设计多功能IGBT逆变焊接电源双机控制系统。其中,TMS320F240主要用于焊接参数的采样、控制算法的运算,80C196KC用于完成人机接口的功能,包括键盘和显示,与上位机的通信等;设计中人机界面采用液晶显示;系统设计的关键是双机之间的通信技术,为了确保通信的可靠及快速性,采用双口RAMIDT7005来完成;数字PWM控制单元采用复杂可编程逻辑器件穴CPLD雪完成,整个系统中所有逻辑控制也由此芯片来完成,实现多功能焊机的全数字化控制。

等离子弧焊中电弧反翘现象的数值模拟

根据流体的质量、动量、能量守恒方程,建立了穿孔等离子弧焊接过程中的等离子电弧三维数学模型,用磁矢量法求解磁场问题。模型包括了一部分喷嘴和钨阴极,小孔也被包含进模型中。利用ANSYS有限元分析软件求解模型,得到等离子电弧的温度分布,以研究等离子弧焊中电弧反翘现象。结果表明,等离子电弧反翘随小孔尺寸的增大而减弱,电弧尾焰随小孔尺寸的增大而增强;而适当的增加焊接速度以使小孔轴线与电弧轴线之间形成一定的偏差是形成等离子电弧反翘现象的必要条件;焊接电流主要是通过改变小孔尺寸而对电弧反翘产生影响。

基于支持向量机的焊缝尺寸预测

焊缝尺寸是决定焊接接头强度及有关性能的重要因素,因此也是焊接质量控制的重要内容.分别以焊接电流、电弧电压以及焊接速度作为输入向量构造样本集,建立CO2焊接焊缝尺寸支持向量机模型,分别运用线性核函数,多项式核函数、高斯径向基核函数以及指数径向基核函数对焊缝熔宽、焊缝熔深以及焊缝余高进行预测.结果表明,采用指数径向基核函数所建立的支持向量机模型可以有效地对焊缝尺寸进行预测,为进一步实现焊缝质量的在线控制提供依据.

无头轧制技术钢板的焊接方法

无头轧制过程中钢坯的焊接技术是影响整个轧制过程和轧制质量的关键技术,目前有多种方法成功地应用于无头轧制过程中。介绍了无头轧制技术中的钢坯焊接常用的三种方法:窄搭接焊接、闪光对焊和激光焊接,并分析了各种焊接方法的优缺点。

冷轧酸洗生产线中的专用闪光对焊机

针对冷轧酸洗生产线的特点,设计了冷轧酸洗生产线中专用闪光焊机的总体结构.分析了冷轧酸洗生产线专用闪光焊机电源系统,建立了其电源系统数学模型,其主电路采用的是单相交流调压结构;闪光阶段分为闪光前阶段和闪光后阶段,整个闪光阶段晶闸管是全导通的,只是通过改变变压器的抽头控制输出电压,顶锻阶段是通过改变晶闸管的控制角控制输出电压.闪光焊机的顶锻液压伺服系统是通过顶锻液压缸实际位置与闪光烧化曲线相比较,完成送进速度的控制.结果表明,应用了该电源结构和液压伺服控制的闪光焊机很好地满足了薄板对焊的技术需求.

薄板激光焊焊接工艺流程及不稳定性控制

针对薄板激光焊接,分析了薄板激光焊接总工艺流程,其中主要包括带头准备、带尾准备、带钢调整、焊接准备、完成焊接。研究了薄板激光焊接不稳定性控制,造成不稳定性原因有很多,主要有设备本身、工作状况和焊接工艺参数等。本文研究激光焊焊接参数:焦点位置、激光功率、焊接速度对焊接过程不稳定性的影响,建立了激光功率和焊接速度、焊缝深度和宽度的影响曲线。在焊接速度一定的条件下,建立了稳定深熔激光焊临界功率和焦点位置的数学模型,为薄板激光焊的稳定控制提供了理论依据。

基于Simulink的大功率闪光焊机的电源仿真

针对大截面钢坯闪光焊接的特点,分析了大功率闪光焊机电源的工作原理,其主电路采用变压器初级调压、次级整流的拓扑结构。建立了基于Simulink功率模块的具有非线性特征的主电路模型和动态电阻负载模型。动态电阻主要由焊件的电阻和焊件端面之间的接触电阻组成。仿真结果表明,建立的主电路模型和动态电阻负载模型能够较为真实地模拟闪光对焊的动态过程,推动了大功率闪光焊机电源系统的数字化建模和仿真的研究水平。

镀锌生产线中的CO_2激光焊机

针对镀锌生产线的特点,设计了镀锌生产线中CO2激光焊机的总体结构,主要由出(入)口单元和激光焊机设备单元组成。介绍了镀锌生产线CO2激光焊接原理及其CO2激光器的结构。研究了CO2激光焊机的光路系统,在带尾(带头)准备时,激光通过剪切头完成带尾(带头)的剪切。在焊接过程中,激光通过焊接头完成钢板的焊接。CO2激光焊机的伺服系统极其复杂,由14个伺服电机完成:激光架生产线方向移动、带钢间隙生产线方向调整、激光架过程梁方向移动、带钢手动对中调整、带钢入(出)口对中调整、压轮过程梁方向移动、剪切头竖直方向移动、焊接头竖直方向移动、带钢中性层调整。

基于遗传算法的无头轧制技术闪光焊机行走系统

介绍了无头轧制闪光焊机的行走系统的组成及其工作原理,建立了闪光焊机行走系统的数学模型。提出了一种基于遗传算法和神经网络PID相结合的控制方法,该算法用GA(遗传算法)优化BP网络的初始连接权系数,得到一组较佳的BP网络初始权值的参数组合,再通过BP算法,实现PID参数的在线调整。仿真结果表明,经过GA对网络初始权值优化后,闪光焊机行走系统的输出响应能够快速的跟踪输入的信号,使系统具有精确的同步性能。

基于VB实现PC机与焊机通信的设计

介绍应用VB提供的通信控件MSCN实现PC机与焊机之间的串行通信的方法。设计了系统的硬件配置和系统软件编程。研究利用WindowsAPI函数将焊接过程采集的参数保存到PC机的方法,以适应现代焊接生产智能化、网络化管理的要求。

镀锌生产线中的激光焊接-剪切一体机

针对镀锌生产线的特点,介绍了镀锌生产线中激光焊接-剪切一体机的总体结构。主要由出(入)口单元和激光焊机设备单元组成。研究了激光焊接-剪切一体机的光路系统,在带尾(带头)准备时,激光通过剪切头完成带尾(带头)的剪切。在焊接过程中,激光通过焊接头完成钢板的焊接。激光焊接-剪切一体机的伺服系统极其复杂,由14个伺服电机完成:激光架生产线方向移动、带钢间隙生产线方向调整、激光架过程梁方向移动、带钢手动对中调整、带钢入(出)口对中调整、压轮过程梁方向移动、剪切头竖直方向移动、焊接头竖直方向移动、带钢中性层调整。

基于神经网络的闪光焊机液压系统的控制研究

该文介绍了闪光焊机液压系统的组成及其工作原理,建立了闪光焊机液压系统的数学模型。提出了一种基于单神经元-参数自调节的控制模型,通过神经元控制和模糊控制并行结合,发挥两种智能控制方法的优势,实现闪光焊机顶锻液压系统的位置跟踪。