窄间隙GMAW咬边缺陷的电弧声信号特征分析与识别

针对窄间隙熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)焊道侧壁处局部咬边缺陷检测困难的问题,提出了一种基于电弧声信号特征提取与处理的咬边缺陷在线检测方法。通过分析正常、临界咬边和咬边这3种焊接状态的电弧形态和电弧声信号特征,证实坡口侧壁引起的电弧形态变化是影响电弧声信号变化的重要因素。在此基础上采用小波包时频分析,同时引入特征类间标准差作为评价指标,确定了能有效识别3种焊接状态的敏感特征。采用Sigmoid支持向量机和五折交叉验证建立预测模型,实验结果表明该模型能较好地实现3种焊接状态的预测分类,识别准确率达到96.0%。

激光—电弧复合焊接咬边缺陷分析及抑制方法

为了提高激光—电弧复合焊接的可靠性,对复合焊接咬边缺陷成形机理及抑制方法进行了研究。结果表明,激光能够提高复合焊接的临界咬边速度,最高可达电弧焊接的5倍。在激光—电弧相互作用下,复合焊接存在两种抑制咬边的机理。一种是改变焊趾处固、液、气三相的表面张力状况,形成指向熔池外部的合力。另一种是通过提高熔池内温度梯度和热输入来增加熔池内由内向外的流动速度和时间,使熔化金属能够流向并填充焊趾,这种抑制机理作用更为显著。试验确定了复合焊接临界咬边速度的经验公式和电弧电压的合理调节范围。

钢箱梁焊接咬边缺陷对构件疲劳寿命的影响

为了解焊接咬边缺陷对钢箱梁焊接构件疲劳寿命的影响程度,采用数值模拟方式,对含有不同长度、宽度、角度等缺陷形态的构件疲劳寿命进行研究。结果表明:咬边长度越长,构件的疲劳寿命越短,咬边长度每增加1 mm,疲劳寿命降低约1.4%;咬边宽度越大,构件疲劳寿命越长,咬边宽度每增加0.1 mm,疲劳寿命提高约2%;咬边角度从45°增加至75°时,构件疲劳寿命的平均变化幅度为2.7%;咬边长度和宽度对构件疲劳寿命的影响程度大于咬边角度;相较于不存在焊接咬边缺陷的构件,存在咬边缺陷构件的疲劳寿命平均劣化程度达到了25%。

螺旋埋弧焊钢管生产过程中咬边缺陷的预防

对螺旋埋弧焊钢管在生产过程中产生咬边的原因进行了分析,提出了针对这些原因应采取的相应措施。经过生产实践证明,达到了预期的质量效果。

高速TIG-MIG复合焊焊缝驼峰及咬边消除机理

搭建了TIG-MIG复合焊试验平台及电参数—高速图像同步采集系统,进行了一系列低碳钢高速TIG-MIG复合焊工艺试验,研究了高速TIG-MIG复合焊的电弧形态、熔滴过渡及熔池行为对焊缝成形的影响,并确定了合适的匹配参数.结果表明,MIG焊电流在240~300 A,且TIG焊电流与MIG焊电流相当时,TIG-MIG复合焊焊接过程稳定,即使在焊接速度高达2.5 m/min时,焊缝仍无驼峰、咬边等缺陷,与传统MIG焊相比,熔深增加,熔宽减小.TIG-MIG复合焊由于电弧间的相互作用,两电弧指向发生偏转,电弧压力减小,焊接过程不产生弧坑,且熔宽变窄,这是避免驼峰和咬边缺陷的主要原因.

TIG熔修法改善含咬边缺陷焊接接头疲劳性能

接头焊趾区表面常常会存在一些焊接缺陷如咬边等,这些缺陷对接头承受动载荷的能力影响很大,疲劳裂纹往往从该部位更早地萌生.结合国产16Mn低合金中强钢,用TIG熔修法提高含咬边缺陷焊接接头疲劳强度,并延长其疲劳寿命.试验结果表明,咬边等焊接缺陷降低原始焊接接头疲劳强度10%～20%;与含缺陷焊态试件相比,TIG熔修处理后十字接头的疲劳强度提高70%,疲劳寿命提高5～8倍,与不含焊接缺陷的焊态试件相比,疲劳强度提高34%,疲劳寿命延长3～4倍;原始咬边缺陷对TIG熔修处理后焊接接头的疲劳性能基本没有影响.

咬边缺陷对超声冲击处理焊接接头疲劳性能的影响

结合国产 1 6Mn低合金中强钢 ,进行了使用超声冲击法提高含咬边缺陷的十字型焊接接头疲劳强度、延长其疲劳寿命的研究。结果表明 :咬边等焊接缺陷降低焊接接头疲劳强度 (与不含明显上述缺陷的试件相比 )约 1 0 %～ 2 0 %左右 ;超声冲击处理后 ,含咬边缺陷的 (焊趾处 ) 1 6Mn钢十字接头的疲劳强度提高 66% ,疲劳寿命提高 1 0～ 4 0倍 ;与不含焊接缺陷的焊态试件相比 ,提高疲劳强度 32 % ,提高疲劳寿命 2～ 7倍 ;咬边缺陷对冲击处理后焊接接头的疲劳性能仍有不利的影响。

压力容器焊缝咬边疲劳裂纹的启裂寿命

针对某企业空气球罐焊缝咬边在压力波动时的受力情况,首先建立带咬边结构的受力模型,利用西田正孝的图表方法和有限元法分别计算咬边引起的弹性应力集中系数,然后计算出咬边尖端的名义应力,进而利用小缺口启裂寿命经验估算式估算咬边的疲劳裂纹启裂寿命。再采用与实物等厚度、与真实咬边等尺寸的模拟试样,进行与实际结构等应力范围条件下的模拟疲劳试验。结果表明,试验寿命与根据经验估算式得到的估算寿命非常接近,从而为咬边疲劳裂纹启裂寿命研究提供了理论依据和试验数据。在考虑一定的安全系数后,对所分析的球罐给出的剩余总寿命为9年,至启裂的剩余寿命为6年。

咬边缺陷分析及对策

从咬边的产生机理及其对构件性能的影响进行研究分析,进而找出影响因素及防止措施。

不等厚激光拼焊板咬边缺陷研究

不等厚激光拼焊板广泛应用于汽车车身制造,实现了按照强度需求合理分配钢板厚度,在不降低强度和安全性的前提下实现了汽车的轻量化和节能减排。咬边缺陷是不等厚激光拼焊板的常见缺陷之一,严重影响其冲压时的抗拉强度。基于激光拼焊的工艺特点,对咬边缺陷的成因和解决办法进行了研究,确定了偏移量、线能量、错配及精剪误差与咬边的关系,并对薄板发生咬边的最小熔宽进行了实验研究。该研究结果可为优化激光拼焊工艺参数提供理论支持。

TIG焊产生咬边影响机理的仿真计算

避免咬边是提高焊接速度过程中的关键要素。从数值模拟入手,采用有限元分析的方法,使用ANSYS软件进行数值模拟,通过TIG焊过程中不同焊接速度时熔池成形规律,分析解决高速焊接时的咬边问题;指出了在保证相同熔深的前提下,随着焊接速度的提高,熔宽最大处的深宽比越来越小,当达到某一临界值时,咬边就会产生,并进行了实验验证。

活性剂改善焊缝咬边倾向的研究

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边和疲劳性能进行了研究。研究结果表明,活性剂使熔敷金属增加;电弧力对熔池的压迫作用增强;电弧电压升高;电弧挺度增加;电弧更稳定。这些可以促进熔敷金属向焊趾部流动,填充在焊趾部。通过添加活性剂可以减小或消除咬边。

活性剂对焊缝咬边倾向及接头疲劳性能的影响

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边倾向和焊接接头的疲劳性能进行了研究.结果表明,增加焊接速度虽然可以提高生产效率,但是焊接速度增加后,熔敷金属不易填充焊趾部,容易在焊趾部产生咬边缺陷,加入活性剂可以减小或消除咬边现象.添加活性剂后,熔敷金属增加,电弧力对熔池的压迫作用增强,电弧电压升高,电弧挺度增加,电弧更稳定.这些因素可以促进熔敷金属向焊趾部流动,填充在焊趾部.添加活性剂后,疲劳寿命最多提高了60%左右.通过添加活性剂可以减小或消除咬边,提高焊接接头的疲劳性能.

汽车消声器纵缝咬边机芯模锯齿斜楔涨合机构

汽车消声器纵缝咬边机芯模锯齿斜楔涨合机构黄春峰（航空工业总公司）目前在许多汽车配件制造厂，汽车消声（音）器的生产仍多采用手工方法，生产效率低，产品质量差。我厂自行研制开发成功的ＺＹ１０００型纵缝咬边机，是一种半自动全液压专用机床，是完成汽车消声器筒体...

采用“咬边返回轧制法”提高锭到材的厚板成材率

1.概述通常,由扁锭直接轧成宽厚板的成材率较低,其主要原因是切损量过大,几乎占金属消耗总量的30％。而造成切损大的原因是钢板的平面形状不规整,见图1。轧后钢板的前后端部带有很长的鱼尾,见图2,于是造成切头、切尾量过大。因此,提高成材率的主要途径是改善钢板的平面形状,使之矩形化。

咬边缺陷对压力管道焊接接头应力集中的研究

从数值模拟入手,采用大型有限元软件ANSYS研究了不同尺寸、不同位置的咬边缺陷对压力管道焊接接头应力集中系数的影响。计算结果表明,咬边缺陷对压力管道焊接接头产生了十分明显的应力集中,其影响程度与咬边的深度、宽度和位置有关,锐度越大应力集中系数就越大。

单电弧TIG焊咬边影响机理的数值模拟研究

避免咬边是提高焊接速度的关键问题。通过对TIG焊温度场进行数值模拟,找到TIG焊在不同焊接速度时熔池成形规律。研究表明:焊接熔池中熔宽最大的位置滞后于熔深最大的位置,影响咬边产生的关键在于动态深宽比。在对模型校核的基础上,从动态深宽比的角度分析了TIG高速焊接时的咬边问题,指出在焊接电流相同的条件下,随着焊接速度的提高,熔深和熔宽都将减小,但熔深减小更多,所以动态深宽比减小,熔池表面张力向内的合力增大,容易产生咬边。即使在保证熔深相同的前提下,随焊接速度的提高,熔池的动态深宽比也会越来越小,导致咬边倾向增加。

通风管道的制作工艺及咬边机设计

详细论述了通风管道的成型工艺,并对成型设备—咬边机的设计方案及设计参数作了论述。

空气球罐焊缝咬边疲劳裂纹始裂寿命研究

对某企业空气球罐焊缝咬边在疲劳载荷下的受力情况,进行了裂纹启裂寿命的理论分析和模拟试验研究,验证了文献[1]理论估算方法的准确性,为咬边疲劳裂纹启裂寿命研究提供了理论依据和试验数据。

DY120B大尺寸端盖咬边机研制

端盖咬边机是生产汽车消音器生产中关键设备之一。主要介绍了DY120B大尺寸端盖咬边机的研制过程,叙述了设备的技术参数、特点、部件设计和调试试验方法。采用PLC控制和双速电机变频调速技术,提高了设备整体性能;调试试验证实,设备达到了设计指标。大尺寸端盖咬边机的研制成功,拓展了市场应用领域,经济效益显著提高。