基于机器学习和Modbus的超薄板微束等离子弧焊控制系统设计

微束等离子弧焊接超薄板在工业中应用广泛,但焊接难度大、焊缝对中和焊接热输入要求高。焊接过程需要进行参数的超精细调节以获得良好的焊接质量。针对这一问题,提出了超薄板微束等离子弧焊控制系统。系统基于机器学习和Modbus通讯协议对下位机进行指令输出。利用VisualStudio 2015开发环境,设计了图像预处理模块、视觉测量模块、电流输出模块和通讯模块,实现了焊缝对中和焊接热输入的精确实时调整,改善了焊缝成型,提升了焊接质量。

基于机器学习的超薄板焊接接头微尺度信息检测和识别

超薄板焊接对接头处的任一细微变化,均要求实时调节焊接热输入和焊枪对中,以保证焊接质量。因此,对超薄板对接接头微尺度信息的检测和识别尤为重要。本研究基于超薄板焊接对接接头的视觉传感检测,以焊接接头图像的像素点RGB值为试验对象,通过K-means聚类模型进行深度学习,训练后的二值化图像采用Canny算子提取轮廓,实现了100μm超薄板焊接对接接头不同微尺度信息的检测和识别,并计算出了焊接接头间隙宽度的细微变化和接头中心位置的偏移程度。试验结果表明,采用对像素点RGB值进行K-means聚类的方法,能更有效地分割焊接接头图像。进行一定次数的机器学习后,可以精确识别100μm厚对接接头的细微变化,通过Canny算子可以可靠提取由机器学习训练出的焊接接头二值化图像的细小毛刺、间隙直线度和间隙尺寸的细微变化,计算出的接头间隙宽度和中心位置偏移量,可为精确实时调节焊接热输入和焊枪对中提供有力支撑。

超薄Inconel 625激光焊接接头组织与性能

采用YAG脉冲激光对0.2 mm厚Inconel 625薄板进行对接焊试验,研究了焊接电流、脉宽、焊接速度对焊缝宏观形貌、组织及性能的影响。结果表明,以氩气为保护气,采用YAG脉冲激光焊,在焊接电流65 A、脉宽3.0 ms、焊接速度150 mm/min时,可以获得较好质量焊缝。焊接接头显微组织由焊缝中心区的等轴晶和熔合线附近的柱状晶组成,热影响区晶粒基本没有变化。焊接接头抗拉强度可达母材的96.4%,拉伸断裂于熔合线附近,微观断口特征显示断口处分布有较多而相对较浅的等轴韧窝并伴有少量的撕裂带。焊缝区显微硬度相比母材区略有提高。

铝液过滤工艺对超薄双零铝箔质量的影响

超薄双零铝箔由于附加值高、经济效益突出而受到现代铝箔加工企业的重点关注,但铸轧坯料质量的稳定性直接影响成品超薄铝箔质量。本试验通过研究铝液的过滤工艺对铸轧坯料质量的影响,进而导致超薄双零铝箔针孔数和成品率的变化,探索陶瓷过滤板对铝液过滤的最佳净化时段,确定合理的过滤工艺。

超薄N6镍板焊接焊缝成形质量研究

当镍及镍基合金板材厚度小于1 mm时,在焊接过程中容易出现烧穿、气孔和裂纹等缺陷,严重影响了焊接成形质量。针对超薄镍及镍基合金的特殊性以及在焊接过程中易出现的问题,采用脉冲微束等离子弧方法焊接0.1 mm厚薄镍板。文中分析了在一定占空比下,不同脉冲频率和不同基脉比对超薄N6镍板的焊缝成形质量的影响,得到合适的焊接工艺参数。研究结果表明当基脉比为0.4,脉冲频率为500 Hz时,超薄N6板焊缝成形质量最好。通过该研究成功实现了0.1 mm厚超薄N6的脉冲微束等离子弧焊接。

铝合金超薄板无倾角微搅拌摩擦焊接头组织性能

以0.5 mm厚LF3薄壁铝合金微搅拌摩擦焊搭接过程为研究对象,采用超小轴肩搅拌工具,研究了其无倾角微搅拌摩擦焊接过程,重点分析了微观组织分布特点和接头力学性能.采用内聚花纹锥形超小轴肩搅拌工具,依靠轴肩及搅拌针花纹的材料内聚效果,降低了焊缝宽度,焊缝宽度仅为3 mm,为微小薄壁壳体的焊接封装问题提供了可行的解决方案.搅拌工具的超高旋转频率运动,将搭接界面进行了充分的搅拌、混合和破碎,优于传统搅拌摩擦焊的Hook搭接界面.微搅拌摩擦焊搭接接头承载能力平均达到母材承载能力的89.6%.

5A06铝合金超薄板交流冷金属过渡焊接头的组织与拉伸性能

采用交流冷金属过渡焊接方法对0.8 mm厚5A06铝合金超薄板进行了焊接试验,研究了焊接接头的成形质量、显微组织及拉伸性能等。结果表明:在正面保护气体流量为20 L·min^(-1),背面保护气体流量为5 L·min^(-1),焊接电流为75~80 A,焊接速度为1000 mm·min^(-1)条件下,焊缝成形良好,连续美观,无气孔、裂纹、夹杂等缺陷;接头母材区组织为轧制态拉长α-Al相以及晶界处分布的弥散强化相,熔合线、热影响区、焊缝处均为等轴晶;接头拉伸时均在母材处断裂,抗拉强度达到360 MPa左右,断后伸长率约为12%,拉伸性能优良;断口存在大量韧窝,接头发生韧性断裂。

自组装Fe2O3超薄圆饼的制备及其可见光催化性能

采用水热法成功制备出厚度约为6 nm、直径为(90±10)nm的Fe2O3超薄圆饼结构。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、Brunauer-Emmett-Teller (BET)和紫外可见光分光光度计(UV-Vis)等测量手段分别对样品的结构、形貌、比表面积和光电性能进行表征,结果表明:Fe2O3超薄圆饼结构由平均直径为5.5 nm,比表面积高达256.2 m^2·g^-1的超细Fe2O3纳米颗粒组装而成,超细Fe2O3纳米颗粒的组装造成其颗粒间存在较多间隙,这就使Fe2O3超薄圆饼的最终产物上具有大量的活性位点,为其光催化应用提供了良好的条件。在可见光照射下,材料对罗丹明B、刚果红和甲基橙三种不同类型染料分子的光催化实验结果表明,由(001)裸露晶面为主导的Fe2O3超薄圆饼对阳离子型的染料分子具有优异的可见光催化性能。

适用于硅通孔的超薄聚甲基丙烯酸薄膜表面化学镀镍研究

为适应微电子技术的快速发展和微电子器件尺寸的不断减小,以硅通孔为核心的三维电子封装中采用超薄有机聚合物作为绝缘层成为发展趋势。因此研究出一种适用于硅通孔的超薄聚合物绝缘层表面金属化的方法具有重要意义。但由于超薄聚合物薄膜表面能和表面粗糙度极低,通过化学镀的方法在其表面沉积致密的金属层具有很大的挑战。通过在聚合物薄膜表面引入苯胺官能团提高对钯离子的吸附力,在超薄聚甲基丙烯酸薄膜表面通过化学镀的方法沉积上了一层均匀且致密的镍磷金属层。采用湿法化学接枝硝基苯有机层的方法对超薄聚丙烯酸甲酯薄膜进行表面功能化,再经过还原处理将硝基苯部分还原为苯胺官能团。苯胺官能团中的氮原子能提供孤对电子,从而与活化剂钯离子形成稳定络合物。这一方法可推广应用于大多数聚合物薄膜和非导电材料的金属化。

双面超薄不锈钢复合板激光焊接接头组织及耐腐蚀性能

采用同步送粉填充焊的方法,利用Nd:YAG固体脉冲激光对0.1mm+0.8mm+0.1mm不锈钢复合板进行了双面焊双面成形的实验研究。确定了激光焊接双面超薄不锈钢复合板的最佳工艺参数,利用金相显微镜观察分析了焊缝区各区的微观组织特征。结果表明,双面超薄不锈钢复合板填充粉末后激光焊接接头表面成形好,热影响区窄,焊接变形小;焊缝中心为细小的等轴晶,熔合线附近有细晶区,其他区域为柱状晶区,焊缝为残余奥氏体+马氏体+碳化物组织;在硫酸-硫酸铜腐蚀溶液中腐蚀16h后,焊缝表面与腐蚀前没有明显变化,对试板进行180°弯曲试验,未产生晶间腐蚀裂纹。

适用于既有住宅装配式快装改造的整体卫浴产品研发与项目实践

我国既有住宅存量巨大,亟需探索高效率、可持续的改造路径。通过研发适用于既有住宅快装改造的整体卫浴,在拆除之前进行生产定制,实现超薄底盘同层排水,并在示范项目中落地应用,可为我国大量的既有住宅改造提供参考。

FPC双面厚铜板超薄覆盖膜的设计与压合工艺探究

随着无线充电技术的发展，手机无线充电技术也越来越成熟。为了满足散热、充电效率要求。无线充电线圈FPC制作采用厚铜板搭配超薄覆盖膜和导热辅材的设计模式。传统的压合工艺容易出现掏铜区PI褶皱、覆盖膜压不实、表面处理焊盘处渗药水等问题，不能满足生产要求。文章通过线路设计优化、局部填胶、增加缓冲辅料、不同的压合工艺等方面开展研究与试验，以提升厚铜FPC产品质量。

高强度超薄玻璃波纹板的制备及化学增强

随着超薄玻璃在手机、显示器等电子产品上的广泛应用,未来曲面异形、高强度、多功能化是其主流发展方向。超薄玻璃波纹板作为一种多曲面弯曲玻璃,其制造难度大,强度低。对超薄玻璃波纹板的热弯和化学增强技术进行研究,成功制备了高强度超薄玻璃波纹板,对超薄曲面玻璃热弯及增强技术的发展具有一定的指导意义。

超薄加劲钢板剪力墙受剪性能试验研究及数值分析

对于超薄加劲钢板剪力墙,由于钢板超薄,采用传统焊接工艺将导致严重的焊接变形,故需要采用改进焊接工艺,即将钢板墙在加劲肋处断开,进行弯折组合后焊接并形成加劲肋。为研究采用改进焊接工艺完成的超薄加劲钢板剪力墙的受剪性能,进行了足尺试件的受剪性能试验,研究了钢板墙的受剪破坏形态、滞回特性、承载能力及耗能能力等,验证了在竖向加劲肋位置采用的改进连接构造及焊缝工艺满足受剪承载力要求,并对不同钢柱截面、不同墙宽高比对钢板墙受剪性能的影响进行了对比分析。结果表明:采用改进工艺的钢板剪力墙满足受剪承载力要求且具有稳定的耗能能力,随着钢柱截面积增大,钢板墙的侧移刚度、峰值荷载均有所增加,相应的极限位移、耗能能力有所下降;随着墙宽高比减小,钢板墙的侧移刚度、屈服荷载、峰值荷载均相应降低,相应的极限位移、耗能能力有所提高。采用通用有限元分析软件ANSYS对超薄加劲钢板剪力墙的受剪性能试验进行了数值模拟,有限元结果与试验结果总体吻合良好,有限元分析可以很好地模拟超薄加劲钢板剪力墙的全受力过程和破坏模式。

一种用于超薄切片样本的定位包埋板设计与应用

目的 为避免条索形超薄切片样本定位包埋时样本位置发生偏移,设计一种定位包埋模具,以提高样本定向包埋及其超薄切片的效率。方法 在硅胶包埋板凹槽的底部顶端中间位置切割深约1 mm截面为等腰三角形的竖槽或横槽。将完成树脂渗透的条索形样本放入槽中,然后进行包埋、聚合、半薄切片或超薄切片及染色,最后用光学显微镜及透射电子显微镜进行观察。结果 使用常规包埋板包埋的样本约25%出现了位移,使用定位包埋板包埋的样本未出现显著位移,与常规包埋板相比样本位移比例显著下降(P <0. 01)。结论 设计了一种可用于条索形超薄切片样本的定位包埋板,可用于多种组织的定向超薄切片制样。