熔化极电弧焊熔滴过渡过程的高速摄影

建立了适合拍摄熔化极电弧焊熔滴过渡过程的高速摄影系统。介绍了在光路的设计、背光光源的选择、转向和分幅措施的采用及放大率、摄影频率的确定等方面应采取的措施 ,其结论对熔化极电弧焊熔滴过渡过程的高速摄影技术有较高的参考价值。

熔化极电弧焊多信息同步高速摄影

高速摄影是研究焊接物理的一种有效的测试技术 ,但目前没有解决多路信号与高速摄影胶片同步对应的问题。利用快速多路计算机数据采集系统配合相应传感器同时采集多路信息 ,利用高速摄影胶片记录电弧图像变化过程 ,设计专有的同步标度信号脉冲作为计算机多路信息与高速摄影胶片之间的同步媒介 ,成功地实现了多信息同步高速摄影。文中详细介绍了多信息同步高速摄影的原理、同步标度信号脉冲产生方式及其接口技术 ,并利用该装置成功地进行了光谱信息对熔化极气体保护焊熔滴过渡过程检测的验证。实践证明 ,多信息同步高速摄影是行之有效的 。

新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺

应用高效的气体保护熔化极电弧焊焊接铝合金薄板时,容易出现熔池下塌、烧穿等焊接缺陷。新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺通过控制负极性比率能够降低电弧输入熔池的热量,从而在保持高效焊接的基础上稳定焊接质量。介绍了新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺控制焊缝成形的效果,阐述了这种新型冷焊工艺的两种控制模式及电弧运动过程。

熔化极电弧焊焊缝跟踪自适应模糊控制器设计

本文针对弧焊焊缝跟踪常规PID控制的不足,提出了自适应模糊控制方案,通过实时改变调整因子α的值,实现对模糊控制规则的调整,提高了系统的适应性,采用此方案设计了单片机自适应模糊控制器,并给出了系统的软硬件设计。仿真和试验结果表明,自适应模糊控制可以显著减少系统的超调量和调节时间,改善控制效果。

NQA-200型熔化极电弧钎焊机的研制及应用

介绍了研制的NQA-200型熔化极电弧钎焊机的结构、用途、性能及技术参数。该机是一机多用焊机,既能进行熔化极电弧钎焊,又能用于MIG焊;既可使用硅青铜、铝青铜、镍白铜系列的钎焊丝,又可使用CO2焊丝、不锈钢焊丝及铝合金焊丝。从而实现对碳钢、不锈钢、铜及铝合金等的薄板件、薄壁件的熔化极电弧钎焊和MIG焊。

熔化极电弧增材制造18Ni马氏体钢组织和性能

采用熔化极电弧增材工艺制备了成形良好的18Ni马氏体钢单墙体,研究了增材构件热处理前、后的组织力学性能.结果表明,增材构件的微观组织主要是柱状树枝晶,沉积态增材构件组织和力学性能存在局部差异:构件组织顶部为马氏体,硬度平均值为360 HV;中部和底部区域则为马氏体和奥氏体且中部硬度平均值为468 HV,略高于底部硬度平均值437 HV;构件纵向抗拉强度(1375 MPa)高出横向抗拉强度(1072 MPa)约28.3%,对应的断后伸长率分别为1.1%和0.8%.对增材构件进行825℃保温1 h的固溶热处理后,析出相重新溶入奥氏体,构件组织转变为马氏体,硬度值下降(平均值为328 HV),变化波动小;纵向和横向抗拉强度相当,分别为1025 MPa和1034 MPa,断后伸长率分别为6%和14%.

异质辅助填丝熔化极电弧增材制造熔敷金属成分与性能调节

为了实现高效、稳定的金属异质材料零件的增材制造,提出了异质辅助填丝熔化极电弧增材制造方法。向熔池中同时输送H08Mn2Si低碳钢焊丝与H06MnNi3CrMoA高强钢焊丝,开展了熔敷金属成分、组织、性能调节试验。结果表明,随着高强钢质量分数增大,熔敷金属组织中粒状贝氏体和针状铁素体的数量增加,提高了熔敷金属的抗拉强度与显微硬度,抗拉强度与显微硬度的调节范围分别为558~885 MPa和197HV~390HV。最后应用该方法成形了低碳钢/高强钢异质材料履带诱导齿模拟件,在两种材料之间通过成分梯度过渡连接,实现了硬度渐变,有效缓和了界面失配现象。

短路过渡熔化极电弧焊熔滴过渡的控制

根据熔滴短路时间与其体积以及向焊接熔池过渡时间的相互关系,确定了焊丝金属从与熔池相接触到向熔池过渡的熔滴过渡控制时间特性;指出了该时间特性适用于各种不同焊丝直径的焊接工艺;证实了施加脉冲焊接电流所获得的附加能量可以缩短短路过渡时间。

国内第一台最新推出的以数字信号处理器(DSP)主控熔化极电弧焊电源的研制

一、立项目的 随着数字化、智能化、网络化技术的发展,现代生产及质量过程控制日趋凸显重要地位,焊接技术也必然随之相应发展。特别是焊机的主控技术也必然走向以高速处理器为主的数字化控制技术,

基于能量最小原理的熔化极气体保护电弧焊短路过渡液桥形状动态模型

基于能量最小原理,建立了熔化极气体保护电弧焊(Gas metal arc welding,GMAW)短路过渡液桥形状动态变化的模型。在一定的假设条件下,以电磁力、表面张力、重力共同作用下的液桥某体积元上具有的能量(势能)最小,建立GMAW短路过渡液桥形状动态变化的模型,结合焊接回路的动态模型,对液桥形状动态变化进行仿真计算,并在此基础上进一步进行模型的试验验证和模型的误差分析。研究结果表明,建立的GMAW短路过渡液桥形状模型所描述的液桥轮廓动态变化趋势与试验结果比较吻合,实际焊接过程中的液桥形状还受到磁偏吹、焊接运动过程、熔池作用、保护气体流动等的影响,这些影响是造成液桥形状模型误差的主要因素。

基于电弧光谱的钢熔化极惰性气体保护焊质量判识

通过对熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG焊)电弧光谱分布进行采集,研究其光谱分布的基本特征,并基于光谱分布的分析,通过预设干扰因素,对不同特征谱段光谱信号随焊接过程的变化进行采集,寻求MIG焊接质量在线光谱测控的理论依据和工程实现。研究结果表明,MIG焊电弧光谱在不同谱段存在金属谱线和Ar谱线聚集区。在不同弧长下的不同熔滴过渡形态,其光谱信号在特征谱段得到明显反映,电流变化引起的焊道变宽也有很好的特征信号;不同干扰因素引起的焊接缺陷,在焊接电弧光谱信号不同谱段的分布和变化规律不同,通过对特征谱段信息的采集,可以获得关于焊接过程信息的特征信号,从而实现对MIG焊接质量的分类判识。

非熔化极旁路耦合电弧GMAW工艺研究

在优化工艺参数的基础上,采用非熔化极旁路耦合电弧GMAW进行焊接工艺试验,得到成型良好的焊缝,并通过LabVIEW软件对其电流、电压信号进行采集,分析其电流分布。测量结果表明,与普通GMAW方法相比,非熔化极旁路耦合电弧GMAW可实现高熔敷电流下的低母材电流输入,从而达到高效焊接的目的,并且焊缝成型良好。

基于非熔化极惰性气体保护电弧焊的铝合金车身维修研究

基于提高铝合金车身维修水平的目的,从焊接工艺视角出发,提出将非熔化极惰性气体保护电弧(Tungsten Inert Gas,TIG)焊应用于铝合金车身维修,着重分析非熔化极惰性气体保护电弧焊工艺中焊接速度和焊接峰值电流对焊缝形貌的影响。结果表明:车身焊缝熔深受焊接速度的影响较小,熔宽和清理宽度受此影响较大;熔深受峰值电流变化的影响较小,熔宽和清理宽度受此影响较大。建议车身维修期间,设定TIG焊接速度为10~12 mm/s,峰值电流为180~200 A。另外,针对TIG焊接在铝合金车身维修中的应用给出了一些指导性建议。

美国验证中厚钢板埋弧熔化极气体保护电弧焊工艺

据美国爱迪生焊接协会网站2020年8月31日报道,在美国国家造船研究计划(NSRP)的资助下,美国爱迪生焊接研究所(EWI)验证了埋弧熔化极气体保护电弧焊(GMAW-B)改进工艺用于中厚板焊接的可行性。

熔化极气体保护焊

<正> 7 应用7.1 优点及缺点由于熔化极气体保护焊和药芯焊丝电弧焊的效率都很高(指生产效率),所以在许多应用领域中它们取代了手工电弧焊。焊接操作可以连续进行很长时间不间断,甚至在整个生产班次中,只要在使用自动化送丝装置的情况下,焊接操作就可持续不停地进行。作为一种无熔渣工艺方法。

304不锈钢水下药芯割丝电弧切割工艺

熔化极药芯割丝电弧切割是一种高效优质的水下切割方法,采用该方法切割不锈钢材料的研究较少。本研究利用能模拟不同水深的切割装置,附加霍尔电流、电压传感实现对切割过程的数据采集;实验设计时,考虑水下切割工艺范围较窄,在保持其他工艺参数不变的情况下考察某一参数变化对切割过程的影响;通过观察割口研究水深、电流、电压等主要工艺参数。结果表明,不锈钢切割时,主要工艺参数的影响与低碳钢切割时类似,但由于不锈钢的导热性较低以及异种金属切割时割缝中残渣更容易去除,切割时可以适当降低热输入。

双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺

在介绍了双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊(双丝旁路耦合电弧(Double-electrode gas metal arc welding,DE-GMAW))高效焊接工艺原理的基础之上,采用双闭环反馈解耦智能控制系统,进行双丝旁路耦合电弧GMAW高速焊接工艺试验,测量双丝旁路耦合电弧GMAW母材热输入,分析双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺机理,并对双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺方法进行改进,进一步研究混合气体保护下的双丝旁路耦合电弧GMAW及其熔滴过渡行为,且开发出单电源双丝旁路耦合电弧GMAW。研究表明:采用双闭环反馈解耦智能控制系统使双丝旁路耦合电弧GMAW焊接过程稳定性更好、精确度更高且响应速度更快;旁路分流是实现高效焊接的同时降低母材热输入的关键;采用混合气体保护下的双丝旁路耦合电弧GMAW能进一步提高焊接过程稳定性,单电源双丝旁路耦合电弧GMAW能形成良好的焊缝成形,且设备成本低。

单旁路耦合电弧GMAW高速焊接工艺

介绍了单旁路耦合电弧熔化极气体保护电弧焊(DE-GMAW)方法的原理和系统组成,由于旁路电弧的分流作用使得电弧压力和母材热输入显著降低,从而有利于高速焊接过程.通过实验对比了单旁路耦合电弧和传统GMAW方法在高速焊接时的效果.结果表明:两者在焊接总电流相同的条件下,单旁路耦合电弧GMAW方法能获得更高的焊接速度和良好的焊缝成形.

低碳钢CO_2激光-脉冲MAG电弧复合焊接工艺研究

为了进一步了解激光-电弧复合焊接机理及其影响因素,采用A3钢进行了CO2激光-脉冲金属熔化极活性气体保护焊(MAG)电弧复合焊接的工艺研究。分析了CO2激光-脉冲MAG电弧复合焊接中焊接方向、热源间距、激光功率、电弧电流、焊接速度等工艺参数的影响。结果表明,采用适当的参数,激光电弧的能量能够有效耦合,增强焊接效果。其中,复合焊接熔深是单独激光的1.6倍、MAG电弧焊接的2.2倍;焊接速度是单独激光的2.7倍。

GMAW电弧声的参数化模型及应用

以焊接质量在线监控为目的,针对短路过渡气体保护焊(GMAW)电弧声信号进行了时域和频域特征分析,提出电弧声道的概念,建立其参数化等效电气模型。利用线性预测(LPC)模型参数构造径向基函数(RBF)神经网络输入样本空间,对焊接保护气流量不足进行了在线模式识别。研究认为:电弧声呈现振铃形信号,主要发生于短路结束再引弧时刻,大部分能量分布在10kHz以下频带。电弧声源于电弧能量变化,电弧及其周边的物理和几何形态形成分布参数的声道系统。电弧声是声源和声道共同作用的结果,其频谱主要取决于声道的作用。声道可用时变系数的数字滤波器等效,LPC是其参数化模型的一个估计,在焊接质量在线监控方面具有应用价值。