工艺参数对铝合金PPCA-TIG焊缝成形的影响

以3003铝合金为母材,利用自行设计制造的PPCA-TIG专用焊枪对其进行焊接,研究了不同工艺参数对3003铝合金PPCA-TIG焊缝成形的影响,并分析不同的工艺参数对焊缝深宽比的影响规律。结果表明,使用活性剂SiO_(2)焊接时可一次焊透8 mm厚的3003铝合金板,且当焊接电流为160 A时焊缝深宽比达到最大;使用活性剂MnCl_(2)焊接时,焊缝熔深可达到传统TIG焊的2.4倍,且当焊接电流为170 A时焊缝深宽比达到最大。当焊接速度为100 mm/min、弧长为2 mm、外层气流流量为12 L/min时,SiO_(2)和MnCl_(2)两种活性剂下的焊缝深宽比均达到最大;活性剂粒度增大,有利于改善焊缝表面成形,但焊缝熔深增加效果减弱。SiO_(2)比MnCl_(2)的深宽比要大。

表面活性元素硫对焊接熔池流动方式和深宽比的影响

建立了三维移动热源作用下焊接熔池的数学模型,模拟了表面活性元素S在不同质量分数作用下的熔池中的速度场和温度场。结果表明,S元素显著地影响了熔池中的流动方式,熔池深宽比随S质量分数的增加而迅速增大,当S质量分数超过80x10-6时,深宽比趋于一定值。S质量分数小于120×10-6时,熔池表面温度高于正表面张力温度系数发生的温度范围,正、负表面张力温度系数同时存在,温度梯度在最大表面张力处最大;当S质量分数超过120×10-6时,正表面张力温度系数控制着熔池中的流体流动,液体金属从熔池边缘流向熔池中心;随着S质量分数的增加,在熔池中出现数目、大小、方向和位置不同的涡流,当涡流的方向为由熔池边缘流向熔池中心时,涡流有效地把电弧能带到熔池底部,产生较大的熔深。

表面活性剂对TIG焊电弧现象及焊接熔深的影响

在变动焊接电流下检测电弧电压，考察Ａ－ＴＩＧ焊电弧收缩及活性剂的影响。采取适当的试验方法研究Ａ－ ＴＩＧ焊活性剂对电弧现象及活性剂涂敷量对焊接熔深增加的作用。结果表明，Ａ－ＴＩＧ焊电弧是否产生收缩与所使 用的活性剂有关，即使在电弧未产生收缩情况下，表面活性剂仍然对焊接熔深的增加有较大的作用。

ARTIFICIAL NEURAL NETWORK AND FUZZY LOGIC CONTROLLER FOR GTAW MODELING AND CONTROL

An artificial neural network(ANN) and a self-adjusting fuzzy logiccontroller(FLC) for modeling and control of gas tungsten arc welding(GTAW) process are presented.The discussion is mainly focused on the modeling and control of the weld pool depth with ANN and theintelligent control for weld seam tracking with FLC. The proposed neural network can produce highlycomplex nonlinear multi-variable model of the GTAW process that offers the accurate prediction ofwelding penetration depth. A self-adjusting fuzzy controller used for seam tracking adjusts thecontrol parameters on-line automatically according to the tracking errors so that the torch positioncan be controlled accurately.

人工神经网络GTAW 建模及控制(英文)

给出一种用于钨极气体保护电弧焊（ＧＴＡＷ） 建模及控制的人工神经网络（ＡＮＮ） ，重点论述利用ＡＮＮ建立焊接参数模型的方法以及在熔深控制方面的应用．通过实际实验证明。

汽车零件激光焊接质量控制

从激光器输出的偏振特性、辅助吹气系统的设计和实时控制3个方面介绍汽车零件激光焊接质量控制研究工作的进展情况。

激光功率对Ni25超声激光熔覆外观及组织的影响

利用Ni25在H13热作模具钢表面进行激光熔覆实验。在保证其他参数不变,单一改变激光功率,无超声振动和同步超声振动的情况下分析功率对激光熔覆Ni25的影响。随着激光功率的增大,熔覆层表面浮渣越来越少,金属光泽越来越明显,同步超声时,在功率为1500W时,表面无任何浮渣,有清晰金属光泽;随着激光功率的增大,熔覆层高度降低,同时熔池深度及熔覆层宽度均增加,且在同步超声时,当功率为1500W时,熔池深度有继续较大幅度增加的趋势;激光功率增加,晶体组织越来越细小,由原来粗大的柱状晶变成了均匀细小的胞状晶,相同激光功率小,有超声振动的组织比无超声振动时更为细小,且晶界变得更小更清晰。激光功率在合理范围内增大,可有效改变熔覆层外观质量,并细化晶粒,且在同步超声振动时,随着激光功率的增加,细晶效果更为明显。

负压激光焊接技术研究进展

传统焊接方法难以满足大型构件厚板焊接对焊接效率和焊接质量的要求,而高功率激光焊接具有能量密度大、焊接效率高、焊缝深宽比大、接头质量高等特点,成为业界研究和应用的热点。然而近年来的研究发现,激光功率增大至一定程度,由于焊缝熔池的液体金属在激光作用下强烈蒸发而产生的金属蒸气和等离子羽烟对激光产生了吸收、折射、散射等屏蔽作用,使激光能量进入熔池小孔受阻,焊接熔深不再随激光功率线性增加。而负压环境却能使相同激光功率下的焊接熔深得到大幅度提升,获得成形良好的焊缝。根据近些年国内外学者在负压激光焊接方面的研究,综合介绍了负压环境下的激光焊接及其相关问题的研究进展,以期对国内相关研究发展起到促进作用。

焊接热输入对高温熔池形态的影响

焊接熔池形态对焊接过程和焊接质量有着重要影响,熔池的形状不仅决定了焊缝的形状,而且对焊缝的组织、力学性能和焊接质量均有重要影响。本文使用ANSYS有限元软件,采用"生死单元"技术,对X80管线钢复合型坡口多层焊的焊接过程进行二维模拟,研究各填充焊层受后一焊层热影响后,其高温停留时间和熔深随焊接热输入的影响规律。结果表明,焊层的峰值温度随着热输入的增加而增大,填充焊层焊接热输入从13.25 kJ/cm增加到14.57 kJ/cm,高温停留时间的百分比增量是热输入从12.04 kJ/cm增加到13.25 kJ/cm的一半;而各焊层熔深的增加值不变,均为0.45 mm。

激光焊接温度场模拟分析及熔池深度的计算

为系统地分析激光焊接温度场的分布与焊接熔池参数之间的关系,以TC4钛合金激光焊接为研究对象,利用ANSYS软件建立有限元模型,通过模拟计算获得温度场分布云图、热循环曲线。利用计算获得的温度场分布云图、热循环曲线预测激光焊接熔池的形状及停留的时间,建立激光焊接温度与熔池深度的关系。研究结果表明,模拟计算结果与实验数据非常吻合,证明理论分析的可行性;温度与熔池深度成正比关系,在一定范围内,温度越高,相应的熔池深度越大,计算结果显示,焊件表面最高温约为250℃,对应的最大熔池深度约为1.7mm。

细管径侧吹气体流量对光纤激光中厚板焊接的影响

在细管径侧吹气体的辅助下,对SUS 304不锈钢试样进行了光纤激光焊接,使用高速摄影设备配合背景激光光源对匙孔、熔池以及金属蒸气的行为进行了观察,并对焊缝熔深和焊缝成形进行了分析。结果表明:在激光功率、焊接速度、离焦量、喷嘴位置与角度等参数一定的情况下,焊缝熔深随着细管径侧吹气体流量的增大而增加。细管径侧吹气体可以明显打开匙孔并维持匙孔稳定性,并扩大熔池面积。气体流量大小对焊缝成形有较大影响。当无细管径侧吹气体时,飞溅较大,焊缝成形均匀;当气体流量较小时,飞溅较小,且焊缝成形均匀;当气流量过大时,飞溅较小,但焊缝成形较差。