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多道焊接热循环对6082-T6铝合金接头热影响区显微组织及力学性能的影响
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作者 王富义 熊浩 +4 位作者 彭超 闫冬 詹腾 徐从昌 李落星 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期45-54,共10页
采用ER5087铝合金焊丝在6082-T6铝合金板上进行四道双脉冲熔化极惰性气体保护堆焊,在焊接热影响区不同位置取样进行显微组织观察和力学性能测试,结合焊接温度场数值模拟研究了多道焊接热循环对热影响区不同位置显微组织及力学性能的影... 采用ER5087铝合金焊丝在6082-T6铝合金板上进行四道双脉冲熔化极惰性气体保护堆焊,在焊接热影响区不同位置取样进行显微组织观察和力学性能测试,结合焊接温度场数值模拟研究了多道焊接热循环对热影响区不同位置显微组织及力学性能的影响。结果表明:根据试验测得的热影响区截面硬度变化和模拟得到的热影响区截面峰值温度变化规律,结合材料热处理工艺将6082-T6铝合金焊接接头热影响区按照距熔合线由远到近分为过时效区(A区)、严重过时效区(B区)和固溶区(C区)。随着焊接道次的增加,热影响区晶粒粗化,A区析出相发生β″相+β'相→β'相+U2相→β相+β'相+半溶解相→β'相+半溶解相转变;不同道次焊接后B区析出相基本呈半溶解状态,C区有序析出相完全溶解,析出大量GP区;随着焊接道次的增加,热影响区A区、B区的析出相逐渐粗化和溶解,C区的GP区数量减少。四道焊接后,热影响区整体力学性能下降,热影响区B区的软化现象最严重。热影响区软化的主要原因是析出相的演变而非晶粒的粗化。 展开更多
关键词 多道焊接热循环 铝合金接头 热影响区 力学性能 析出相演变
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基于激光视觉的多层多道焊接坡口特征点提取方法 被引量:14
2
作者 顾帆 陈华斌 +1 位作者 何银水 陈善本 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期62-65,共4页
多层多道自适应焊接一直是实现中厚板焊接自动化的难点.文章研究了多层多道焊焊接坡口特征点提取方法,通过对焊接坡口激光条纹图像特征分析,首先采用中值滤波去除图像噪声,利用阈值分割和重心法提取激光条纹中心线,然后经过中心线拟合... 多层多道自适应焊接一直是实现中厚板焊接自动化的难点.文章研究了多层多道焊焊接坡口特征点提取方法,通过对焊接坡口激光条纹图像特征分析,首先采用中值滤波去除图像噪声,利用阈值分割和重心法提取激光条纹中心线,然后经过中心线拟合直线求交点和逐列搜索对比获取焊接坡口轮廓的四个拐点,为后续多层多道自适应焊接提供了可行性技术途径. 展开更多
关键词 多层多道焊接 特征提取 图像处理 激光视觉
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坡口偏差厚板机器人多道焊接方法 被引量:6
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作者 黄继强 盖守新 +3 位作者 薛龙 黄军芬 曹莹瑜 邹勇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期60-66,I0004,共8页
厚板构件在工程机械及重工行业等领域应用广泛,但许多工况的坡口因为加工和组对等原因存在较大偏差.针对工件加工和组对出现的坡口间隙不一致、坡口角度偏差和错边等三种典型问题,分别给出了应对方法和修正措施.通过焊接摆动参数调整补... 厚板构件在工程机械及重工行业等领域应用广泛,但许多工况的坡口因为加工和组对等原因存在较大偏差.针对工件加工和组对出现的坡口间隙不一致、坡口角度偏差和错边等三种典型问题,分别给出了应对方法和修正措施.通过焊接摆动参数调整补偿坡口间隙不一致时造成的偏差,采用焊接参数和摆动参数调节实施联合补偿坡口角度偏差带来的影响,以焊道数量调整和焊接电流周期变化补偿坡口组对错边情况.采用这些措施,利用焊接机器人进行坡口偏差工况焊接试验.焊后接头填充饱满,焊缝外观无明显缺陷.焊缝截面观察焊道排列整齐有序,未出现内部缺陷.结果表明,采用坡口偏差修正方法拓宽了机器人厚板焊接对坡口偏差的适应性,为机器人厚板焊接现场施工提供基础数据. 展开更多
关键词 坡口偏差 多道焊接 焊接机器人 规划 厚板焊接
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小波变换的多层多道焊接拐角跟踪点的识别研究 被引量:6
4
作者 蔡志勇 陈荣 +2 位作者 余伏章 张华 胡保安 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2008年第12期2344-2350,共7页
利用小波变换检测信号边缘的优势,对V型坡口焊接激光图像以及多层多道焊激光图像的焊缝识别方法进行了系统的研究,给出了基于小波变换的焊缝识别算法,并提出了多层多道焊拐角跟踪点的识别算法,同时进行了大量的实验研究;分析了多层多道... 利用小波变换检测信号边缘的优势,对V型坡口焊接激光图像以及多层多道焊激光图像的焊缝识别方法进行了系统的研究,给出了基于小波变换的焊缝识别算法,并提出了多层多道焊拐角跟踪点的识别算法,同时进行了大量的实验研究;分析了多层多道焊接激光图像的特点,在V型坡口识别算法的基础上进行了改进,利用模板匹配技术,实现拐角跟踪点的识别。 展开更多
关键词 边缘检测 小波变换 多层多道焊接 焊缝识别 焊缝跟踪
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基于激光视觉系统的多层多道焊接路径规划 被引量:6
5
作者 潘海鸿 李睿亮 +3 位作者 刘冠良 王耀玮 陈琳 梁旭斌 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第11期23-26,30,共5页
厚板结构件的焊接存在示教繁琐且效率低的问题,为解决该问题提出基于激光视觉系统的多层多道路径规划。首先,利用激光视觉系统获得焊接工件的图像并得到其在基坐标系下特征信息。其次,建立焊缝特征点投影模型,将特征信息投影到焊缝横截... 厚板结构件的焊接存在示教繁琐且效率低的问题,为解决该问题提出基于激光视觉系统的多层多道路径规划。首先,利用激光视觉系统获得焊接工件的图像并得到其在基坐标系下特征信息。其次,建立焊缝特征点投影模型,将特征信息投影到焊缝横截面,得到焊缝模型参考点信息;结合等高度焊道及焊道填充策略建立多层多道焊缝模型并对各焊道进行路径规划;引入焊枪行走角对焊道进行焊枪姿态规划;根据焊缝模型各焊道横截面积进行自适应焊接速度规划。仿真和实验表明各焊层焊道位置及焊枪姿态准确,焊缝特征点位置准确,焊缝填充均匀美观。 展开更多
关键词 激光视觉系统 多层多道焊接 焊枪姿态规划 路径规划 速度规划
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基于数值模拟的中部槽多层多道焊接温度场研究 被引量:2
6
作者 郄彦辉 王秀红 +1 位作者 黄海新 胡海博 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2014年第5期72-75,共4页
利用SYSWELD有限元软件,针对某型号中部槽之中板和槽帮间的多层多道焊接过程中的温度场进行了数值模拟.利用修正的双椭球热源,模拟了双丝电弧焊枪的移动加热过程,得到了焊接过程中不同时刻的温度场云图,给出了热影响区和焊缝表面特定点... 利用SYSWELD有限元软件,针对某型号中部槽之中板和槽帮间的多层多道焊接过程中的温度场进行了数值模拟.利用修正的双椭球热源,模拟了双丝电弧焊枪的移动加热过程,得到了焊接过程中不同时刻的温度场云图,给出了热影响区和焊缝表面特定点的温度时间曲线.所得曲线和云图可以比较真实的反映中部槽焊接时温度场情况,为进一步研究中部槽的焊接变形和焊接残余应力问题奠定了基础,为指导中部槽的焊接生产提供了参考. 展开更多
关键词 温度场 多层多道焊接 中部槽 数值模拟
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中厚板多层多道焊接焊道尺寸与工艺参数相关性研究 被引量:1
7
作者 王强 沈涛 郭超 《机械工程与自动化》 2022年第5期131-133,共3页
以CO气体保护焊为基础,利用通用旋转方法设计了熔敷试验,通过试验重点研究分析了中厚板多层多道焊接焊道尺寸与工艺参数之间的相关性,建立了相关性数学模型,并进行了显著性和拟合性验证,获得了通用回归方程,最终绘制出了焊接工艺参数与... 以CO气体保护焊为基础,利用通用旋转方法设计了熔敷试验,通过试验重点研究分析了中厚板多层多道焊接焊道尺寸与工艺参数之间的相关性,建立了相关性数学模型,并进行了显著性和拟合性验证,获得了通用回归方程,最终绘制出了焊接工艺参数与焊道成型参数的关系曲线图。 展开更多
关键词 多层多道焊接 回归方程 尺寸 工艺参数 中厚板
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管子对接多道焊接计算效率与精度分析 被引量:2
8
作者 于兴哲 赵海燕 +1 位作者 鲁立 林健 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期39-42,共4页
研究了焊接分段移动热源和焊接区网格尺寸对管子对接焊接过程计算精度和效率的影响,得到一种相对合理的网格尺寸和热源的分段方法以满足大型管子焊接应力三维模拟计算精度和效率的要求.结果表明,焊接区和热影响区的网格尺寸≤3.3mm,并... 研究了焊接分段移动热源和焊接区网格尺寸对管子对接焊接过程计算精度和效率的影响,得到一种相对合理的网格尺寸和热源的分段方法以满足大型管子焊接应力三维模拟计算精度和效率的要求.结果表明,焊接区和热影响区的网格尺寸≤3.3mm,并且采用分段移动热源的方法,可以满足计算精度的要求,并大大的提高了三维模拟计算的效率. 展开更多
关键词 SUS304不锈钢 多道对接焊接 分段移动热源 网格尺寸
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基于视觉成像的机器人中厚板多层多道焊接技术 被引量:2
9
作者 李帅 《现代信息科技》 2018年第9期169-172,176,共4页
大型船舶或桥梁的小组立或者中组立的建造过程中需要有大量的肋骨(T型材)焊接的工作,本文设计了一套基于六自由度的焊接机器人,末端搭载携带线激光成像设备,通过铺设轨道在T型材上进行移动。基于线激光扫描成像,重构焊道并在线规划焊接... 大型船舶或桥梁的小组立或者中组立的建造过程中需要有大量的肋骨(T型材)焊接的工作,本文设计了一套基于六自由度的焊接机器人,末端搭载携带线激光成像设备,通过铺设轨道在T型材上进行移动。基于线激光扫描成像,重构焊道并在线规划焊接路径,结合焊接数据库进行匹配,实现了T型材对口的多层多道自动化连续。 展开更多
关键词 中厚板 线激光扫描成像 重构 T型材 多层多道焊接
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焊接工艺参数与焊道成型参数研究
10
作者 宋麒 陈绪兵 +3 位作者 韩桂荣 王仕仙 张玉泉 魏明 《机械》 2024年第3期19-24,44,共7页
在复杂空间曲线的多层多道焊接过程中,每层道的焊道都会影响最终焊缝成型质量,而焊缝成型质量与焊接工艺参数相关。为了探究此种关系,搭建了以氩气作为保护气体的单道熔覆试验平台,根据对13组试验结果的分析,获得了各焊接工艺参数与焊... 在复杂空间曲线的多层多道焊接过程中,每层道的焊道都会影响最终焊缝成型质量,而焊缝成型质量与焊接工艺参数相关。为了探究此种关系,搭建了以氩气作为保护气体的单道熔覆试验平台,根据对13组试验结果的分析,获得了各焊接工艺参数与焊道成型参数的影响规律,发现焊接电流保持不变,焊道横截面积、熔宽、余高都随着焊接速度的减小而增大,当焊接速度保持不变,焊道横截面积、熔宽、余高都随着焊接电流的减小而减小。采用二次旋转组合设计的方法建立数学模型,预测焊道成型参数以及根据焊道信息确定焊接工艺参数,将焊接速度作为模型的输入,焊接横截面积、余高、熔宽作为模型的输出,对该模型进行回归检验,并经过反编码计算得到输入与输出的关系表达式。最后,基于模型得到了焊接工艺参数与焊道成型参数的关系曲线图,为后续的焊接工艺参数选择以及多层多道焊路径规划提供理论指导。 展开更多
关键词 多层多道焊接 工艺参数 成型参数
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焊道填充方法对焊接变形及焊接残余应力的影响 被引量:2
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作者 张贵芝 张立平 占小红 《焊接技术》 2017年第10期16-19,共4页
在焊接数值模拟分析过程中,焊道的填充是必不可少的步骤,且不同的填充方式对计算收敛性及结果的精确性产生较大的影响。本文以大型有限元分析软件MSC.Marc为计算工具,分别采用生死单元法及静态单元法对平板对接接头进行多层多道焊有限... 在焊接数值模拟分析过程中,焊道的填充是必不可少的步骤,且不同的填充方式对计算收敛性及结果的精确性产生较大的影响。本文以大型有限元分析软件MSC.Marc为计算工具,分别采用生死单元法及静态单元法对平板对接接头进行多层多道焊有限元分析。结果表明:不同的焊道填充方式下的焊接仿真变形趋势与实际焊接变形趋势一致,焊接残余应力分布趋势也与实际情况相吻合,但是计算结果及计算的收敛性有一定的差异。 展开更多
关键词 多层多道焊接 生死单元法 静态单元法 比例系数
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基于SYSWELD的焊接工艺参数对多道焊焊接残余应力的影响 被引量:7
12
作者 苍松 马思群 +1 位作者 金辉 聂春戈 《制造业自动化》 2015年第7期21-23,共3页
文章以某型动车组中间车KK端中T型焊接接头为例,通过数值仿真,分析了不同预热温度与不同焊接速度对焊接残余应力的影响。利用双椭球形热源模型校核得到了与实验拟合度较好的温度场,保证了后续计算焊接残余应力的准确度。通过三种多道焊... 文章以某型动车组中间车KK端中T型焊接接头为例,通过数值仿真,分析了不同预热温度与不同焊接速度对焊接残余应力的影响。利用双椭球形热源模型校核得到了与实验拟合度较好的温度场,保证了后续计算焊接残余应力的准确度。通过三种多道焊速度方案,计算T型焊缝焊接残余应力可知:在给定的预热温度前提下,在一定范围内减小焊接速度,可减小焊缝残余应力;分析了预热温度对焊接残余应力的影响,在一定范围内提高预热温度,可以有效地降低焊接残余应力。 展开更多
关键词 多道焊残余应力 SYSWELD 多道焊接速度 焊接速度预热温度
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Monel-400合金管多道轴向焊接残余应力有限元分析
13
作者 张景利 陈重毅 《内蒙古科技大学学报》 CAS 2010年第1期46-48,共3页
以热-弹塑性理论为基础,建立了10 mm厚Monel-400合金管多道轴向焊接残余应力的三维有限元模型,利用ANSYS有限元分析软件,模拟了Monel-400合金中厚壁管纵焊对接的应力分布.结果表明,在焊缝一定距离处截面的节点应力随焊接道次的增加而不... 以热-弹塑性理论为基础,建立了10 mm厚Monel-400合金管多道轴向焊接残余应力的三维有限元模型,利用ANSYS有限元分析软件,模拟了Monel-400合金中厚壁管纵焊对接的应力分布.结果表明,在焊缝一定距离处截面的节点应力随焊接道次的增加而不断变化;外表面节点X方向的应力为拉应力,中间节点和内表面节点应力为压应力;该截面处节点的径向和轴向应力均为压应力,中间节点压应力最大;材料冷却10 s后各方向的残余应力小于材料的屈服点应力;焊接热影响区的残余应力分布有利于减少材料的应力腐蚀,提高管道的使用寿命. 展开更多
关键词 Monel-400 多道焊接 残余应力 有限元分析
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海洋平台支撑板异种金属焊接试验研究
14
作者 徐和林 王江华 廖娟 《精密成形工程》 北大核心 2024年第9期201-208,共8页
目的结合Q245R/Q690D 2种材料的优势研究其焊接接头性能,获得最优的焊接和后热处理工艺参数。方法以某海洋平台建造为背景,选用E50-6焊丝、J形坡口设计对Q245R/Q690D中厚板多道次焊接进行试验研究。在8、12、16、20 kJ/cm热输入下,对接... 目的结合Q245R/Q690D 2种材料的优势研究其焊接接头性能,获得最优的焊接和后热处理工艺参数。方法以某海洋平台建造为背景,选用E50-6焊丝、J形坡口设计对Q245R/Q690D中厚板多道次焊接进行试验研究。在8、12、16、20 kJ/cm热输入下,对接头进行力学性能测试和微观组织观察;为细化接头组织、提高综合力学性能,对最佳热输入下的接头进行不同温度的后热处理,后热处理温度分别为250、350、580℃并保温2 h,进一步观察接头的性能和微观组织。结果焊态下拉伸断裂均发生在Q245R母材侧,在12 kJ/cm热输入下,焊缝表面硬度在338HV左右,焊缝冲击功为172 J;在20 kJ/cm热输入下,冲击功下降至82.7 J,组织粗大且呈板条状。在250、350℃回火能够降低表面硬度,同时焊缝冲击功较焊态的略有上升,最大增加了21 J;在580℃回火后,内部晶粒粗大,焊缝表面硬度增大,最大为448HV,较焊态的提高了32.5%,同时冲击功显著下降,下降至80 J,下降约53.5%。结论Q245R/Q690D中厚板多道次焊接热输入采用12 kJ/cm为宜,同时焊后对接头进行250~350℃回火并保温2 h为推荐后热处理方式。 展开更多
关键词 异种金属 焊接接头 多道焊接 接头性能 Q245R/Q690D
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不同拘束条件下坡口间隙对焊接变形的影响 被引量:6
15
作者 马国 蹤雪梅 +1 位作者 田艳峰 占小红 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期19-22,共4页
坡口间隙的存在及其在不同拘束条件下会对焊接变形产生不同影响.以平板对接多层多道焊为研究对象,将坡口间隙作为考虑因素添加到焊接数值模拟模型中,采用试验测量与焊接仿真相结合的方法,在不同拘束条件下研究坡口间隙对焊接变形的影响... 坡口间隙的存在及其在不同拘束条件下会对焊接变形产生不同影响.以平板对接多层多道焊为研究对象,将坡口间隙作为考虑因素添加到焊接数值模拟模型中,采用试验测量与焊接仿真相结合的方法,在不同拘束条件下研究坡口间隙对焊接变形的影响效果,为进一步利用数值方法解决焊接变形问题提供了参考依据.结果表明,相同拘束条件下,有无坡口间隙对焊接变形趋势影响并不明显,但对残余变形数值大小影响显著,且在弹簧拘束条件下焊接变形结果差别最大;被焊平板存在坡口间隙时,弹簧拘束条件下的模拟结果与自由状态下焊接试验获得的焊接变形结果最为一致. 展开更多
关键词 坡口间隙 多层多道焊接 拘束条件 焊接变形
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浅析多层多道焊 被引量:10
16
作者 文清平 吴智 《装备制造技术》 2011年第11期145-146,共2页
在分析厚板多层多道焊原理及类别的基础上,讨论了其在实际生产中应注意的问题,以便正确使用多层多道焊工艺。
关键词 多层多道焊接 变形 细化晶粒
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V型坡口多层多道焊温度场数值模拟 被引量:4
17
作者 朱玉斌 郭永环 +1 位作者 郭妍 张亮 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第17期207-209,共3页
与I型坡口相比,V型坡口可以提高工件的连接强度,更恰当地调节熔合比,但易变形。为了研究V型坡口对接接头在焊接变形较小情况下的温度场变化规律,使用有限元Visual Environment软件,采用双椭球热源模型,模拟了典型位置的热循环曲线;并将... 与I型坡口相比,V型坡口可以提高工件的连接强度,更恰当地调节熔合比,但易变形。为了研究V型坡口对接接头在焊接变形较小情况下的温度场变化规律,使用有限元Visual Environment软件,采用双椭球热源模型,模拟了典型位置的热循环曲线;并将模拟得到的热循环曲线同试验结果进行对比,两者基本吻合。 展开更多
关键词 多层多道焊接 有限元模型 温度场
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中厚板变坡口焊接轨迹规划算法 被引量:1
18
作者 傅建记 王鹏飞 柯晓龙 《厦门理工学院学报》 2017年第1期27-32,共6页
针对变坡口工件焊接的需要,提出了一种多段线拟合的变坡口中厚板焊接轨迹规划方法。利用线激光传感器完成变坡口截面的扫描测量,并利用斜率比较法对测量得到的坡口截面数据进行拟合处理,从而将离散不规则的坡口拟合为较为规整的便于实... 针对变坡口工件焊接的需要,提出了一种多段线拟合的变坡口中厚板焊接轨迹规划方法。利用线激光传感器完成变坡口截面的扫描测量,并利用斜率比较法对测量得到的坡口截面数据进行拟合处理,从而将离散不规则的坡口拟合为较为规整的便于实际焊接加工的多段线坡口。从MATLAB仿真分析结果可以看出,该方法可以满足变坡口截面轨迹规划的需要,具有较好的实用价值。 展开更多
关键词 中厚板 变坡口 多层多道焊接 轨迹规划
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基于点云数据驱动的中厚板机器人焊接路径规划 被引量:1
19
作者 李秉聪 夏卫生 +1 位作者 许晓群 吕卫文 《电焊机》 2023年第9期78-83,共6页
为实现中厚板多层多道自动化焊接的需求,提出一种基于点云数据驱动的机器人焊接路径自适应规划算法。以V形焊缝为例,首先通过线结构光扫描焊缝表面采集点云数据,对点云数据进行滤波预处理,在精简数据量的同时也去除噪声点,据此采用点云... 为实现中厚板多层多道自动化焊接的需求,提出一种基于点云数据驱动的机器人焊接路径自适应规划算法。以V形焊缝为例,首先通过线结构光扫描焊缝表面采集点云数据,对点云数据进行滤波预处理,在精简数据量的同时也去除噪声点,据此采用点云分割和边缘提取算法成功提取焊缝特征点。最终通过焊接实验验证算法的准确性和可行性,结果表明,提出的算法处理得到的焊缝特征点坐标与人工示教得到的实际坐标偏差小于0.17 mm,能够满足实际应用需求。 展开更多
关键词 机器人焊接 点云数据驱动 多层多道焊接 路径规划 线结构光
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多功能焊接热模拟软件的研制与应用 被引量:1
20
作者 冯莹莹 骆宗安 +2 位作者 张殿华 苏海龙 王黎筠 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期77-80,共4页
成功研制出多功能焊接热模拟软件,该软件以实测和经典的数学模型为基础,应用Labview8.2和STEP 7进行编程。用该软件绘制焊接热循环曲线,操作界面简单易行。针对多道次焊接热模拟试验设计的道次间隔时间参数,可以保证试验时每一个道次的... 成功研制出多功能焊接热模拟软件,该软件以实测和经典的数学模型为基础,应用Labview8.2和STEP 7进行编程。用该软件绘制焊接热循环曲线,操作界面简单易行。针对多道次焊接热模拟试验设计的道次间隔时间参数,可以保证试验时每一个道次的初始温度与设定值相一致,有效地改善了以往焊接热模拟试验的不足。软件凭借其稳定性、可靠性、快捷方便性,应用于国产MMS系列热力模拟实验机,完善了国产热力模拟实验机的功能,进一步拓宽了其应用领域。 展开更多
关键词 焊接热模拟 数学模型 多道焊接 间隔时间
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