激光焊接对接接头间隙宽度视觉测量系统

激光焊接工艺对对接接头的装配质量,尤其是接头的间隙和错边量有严格要求.对接接头间隙窄且无错边,现有的视觉传感器由于其横向分辨率不够或测量原理限制等原因,难以准确地测量出接头间隙宽度.利用远心镜头CCD相机和线光源激光器,设计了接头间隙宽度视觉测量系统,并提出了基于灰度投影积分的焊缝接头间隙检测算法并进行了试验.结果表明,接头间隙测量系统可准确地检测出焊缝接头的边界和接头间隙宽度,且焊缝接头间隙检测算法具有一定的自校验能力;对0.05mm左右的对接接头,接头间隙宽度测量精度优于0.015mm.

竹篾帘拼接缝隙对竹篾层积材抗弯性能的影响

竹篾帘拼长是制备超长竹篾层积材(LBSL)的必要手段。竹篾帘接缝深度以及位置,对层积材抗弯性能影响的试验结果表明:表面接缝加深,试材的抗弯性能下降,但接缝深度占板厚的比例小于5%时,其对试材的抗弯性能无明显影响;接缝位置越接近芯层,其对试材抗弯性能的影响越弱,位于层积材中心层时,对MOR无影响。在实际生产的铺装过程中,应尽量避免出现接长缝隙,尤其是避免在层积材的表面出现接缝。

16Mn钢水下湿法焊接接头间隙与裂纹率的关系

研究了水下湿法焊对接接头间隙与裂纹率的关系。随着接头间隙的增大 ,裂纹率逐渐减少。当间隙增大到一定值 ,可防止冷裂纹的产生。因此 。

间隙对激光-电弧复合焊接接头成形影响的研究

使用5kW光纤激光焊和MIG焊复合,对3 mm厚316L不锈钢试板进行对接焊,研究不同间隙情况下焊缝的宏观形貌、微观组织和显微硬度。结果表明,焊缝余高和焊缝宽度随接头间隙的增大而减小。对接间隙小于板厚的25%时,焊缝成形好且组织均匀致密。对接间隙的变化对焊缝显微硬度影响不大,但由于陶瓷衬垫中部分杂质参与熔池反应,在对接间隙为板厚的20%的接头中,焊缝顶部和焊缝底部的显微硬度有所差别。焊缝顶部硬度为383.7 HV0.2,焊缝底部硬度为423.5 HV0.2。

焊缝宽度对碳钢对接接头残余应力分布的影响

针对当前大量焊接结构采用对接接头形式,存在焊缝宽度影响结构表面残余应力分布的问题,课题组结合有限元仿真软件ABAQUS建立了一种利用双椭球摆动热源进行窄间隙焊接的平板对接模型,并使用焊缝非线性的热弹塑性有限元法,计算出Q235A钢在4种不同焊缝宽度下对接焊接接头的残余应力分布。计算结果表明:小尺寸焊缝宽度的对接接头在焊缝中心和热影响区存在超过屈服强度级别的残余拉应力;大尺寸焊缝宽度则会导致不利的横向残余拉应力。因此,在进行焊接结构设计时,选取中等焊缝宽度可以提高焊接结构的力学性能。

2219铝合金对接+搭接接头TIG焊接工艺研究

以5 mm+7 mm厚2219铝合金板材为研究对象,研究了装配间隙、焊接速度、焊接电流对5 mm+7 mm对接+搭接板焊接接头组织和性能的影响。针对2219铝合金的焊接特性设计了三种不同的工艺参数,采用TIG焊对5 mm+7 mm对接+搭接2219铝合金板进行焊接,并对焊接接头进行了组织和力学性能分析。结果表明:三种参数下的对接+搭接接头均成形良好,背面焊漏光滑且均匀,焊缝表面均不存在咬边、急剧过渡、飞溅类缺陷;小间隙、大电流的焊接参数下的接头性能更好,抗拉强度能够达到母材的72%,合适的焊接速度和电流可以抑制第二相的析出和聚集,从而使熔合线处组织更加均匀,提高接头的力学性能。对相关材料的焊接具有一定的参考价值。

不同对接间隙的CMT焊接接头性能分析

热水器内胆两片罐环缝焊接通常采用CO2焊,但是由于CO2焊热输入较大,飞溅相对较多等缺点,造成焊缝成形不良及其他缺陷较多。首先介绍了CMT焊接设备及工艺特点,其次采用CMT焊接技术对酸洗搪瓷钢板BTC330R进行了焊接试验,分析了不同对接间隙的焊接接头的性能,结果表明：CMT焊接接头对间隙的敏感度不大,可以满足不同对接间隙的薄板对接焊要求,能够弥补部分装配偏差,取得了较好的效果。

影响阀门高温上阀盖焊接质量的研究和分析

在石油化工领域选择铬钼钢作为阀门高温上阀盖的重要材质,其焊接质量直接影响生产运行的安全,合理的焊接工艺和焊接坡口设计有利于保证焊缝的使用性能。针对某石化现场运行的阀门高温上阀盖出现的问题进行了研究分析,根据试验数据探讨了合理的焊接工艺要求和坡口设计方案,对行业中此类材质的焊接方式具有重要的指导作用。

对接间隙对车用高强钢光纤激光焊接的影响

采用4 kW光纤激光器进行了1.6 mm厚的双相高强度钢B340/590DP的激光对接焊。进行了不同对接间隙的焊接接头的表面、截面形貌分析,接头力学性能、金相组织和显微硬度测试。选择某车身零部件,在优化的工艺参数下进行三维对接焊,焊后进行了碰撞试验。激光焊接结果表明,在合适的焊接工艺参数下,当对接间隙小于板厚的18%(约为光斑直径的57.6%)时,可以得到焊缝成形好、热影响区(HAZ)窄的焊缝;当对接间隙小于板厚的16%(约为光斑直径的51.2%)时,焊缝的拉伸强度优于母材;对接间隙变化对焊缝显微硬度以及金相组织无明显影响。碰撞试验表明,激光焊缝碰撞试验强度符合设计标准,某车身三维零部件光纤激光对接焊优于电弧对接焊。

车用高强钢激光填充热丝对接焊间隙裕度研究

对接装配精度是制约车身零件激光对接焊技术应用的重要因素之一。采用激光填充热丝焊,对1.2mm厚车用高强钢DP800在不同对接间隙条件下进行了对接间隙裕度的研究。通过优化焊接参数,在间隙达到母材厚度的100%(1.2mm)时得到表面成形良好的焊缝。焊后对焊缝的成分分布、金相组织及力学性能进行了分析。焊接结果表明,对接间隙变化对焊缝成分分布及金相组织无明显影响;焊缝的拉伸强度在对接间隙不大于母材厚度的83%(1.0mm)时大于母材,在间隙为母材厚度的100%(1.2mm)时达到母材强度的89.9%。采用激光填充热丝焊能显著降低激光对接焊车身零件对装配间隙的要求。

热丝填充激光焊接光斑直径与对接间隙裕度研究

装配间隙是影响国际热核聚变实验反应堆（ITER）校正场线圈盒激光封焊质量的重要因素之一。采用热丝填充激光焊接,在离焦量分别为＋5、＋10、＋16mm的情况下对5mm厚核聚变用钢316LN在不同对接间隙条件下进行光斑直径与对接间隙裕度的研究。焊后进行了焊缝表面、截面形貌的分析,同时进行了金相组织、接头拉伸强度、显微硬度测试及断面电镜与成分分析。结果表明,在热丝填充激光焊接中,光斑直径大小不仅可以与对接间隙量相当,还可以在小于对接间隙量0.1～0.2mm的情况下,得到表面成形较好且抗拉强度值较高的焊缝,当光斑直径小于对接间隙量达到0.3mm时,焊缝表面成形变差且抗拉强度值下降。

304不锈钢光纤激光填丝焊焊接工艺研究

采用激光填丝焊,以厚度为3mm的304不锈钢为研究对象,通过在小对接间隙条件下的工艺试验,分析了主要焊接工艺参数对激光填丝焊焊接质量的影响。通过优化后的工艺得到了表面均匀一致、无裂纹和气孔且成形优良的焊缝,拉伸试验表明接头力学性能优良,抗拉强度达母材的95%左右。采用优化后的焊接工艺参数,在不同对接间隙条件下进行对接间隙裕度研究,结果表明,激光填丝焊可以大大降低对接头装配精度的要求,本试验条件下间隙裕度可达1.0mm。