钛钙型药芯焊丝中添加辅料对发尘率的影响

通过实验对比了药芯焊丝中添加辅料的种类和不同质量分数对焊丝发尘率的影响.辅料对焊丝发尘率的影响分为增加发尘率、降低发尘率、以及基本没有影响3大类,氟硅酸钠有增加发尘率的倾向,随着氟硅酸钠质量分数的增加,焊丝发尘率逐渐增加.钛铁矿对焊丝发尘率的影响不明显.合适的金属粉匹配适量的长石可以大幅度的降低焊丝发尘率.在一定的范围内,增加长石质量分数有利于降低发尘率.

熔化极气体保护焊发尘率研究进展

焊接发尘率作为表征焊接烟尘特性的主要指标,是对焊接烟尘展开定量研究和进行数值模拟必不可少的依据,也是优化工艺参数实现对焊接烟尘控制,进而研制低尘焊接材料的研究基础。从焊接烟尘采集测量方法、焊接发尘率的影响因素和焊接发尘率的模型预测三个方面综述了国内外对GMAW焊接发尘率研究的重点及进展。

焊接材料对形成焊接烟尘影响的研究进展

为减少焊接烟尘对人体的危害,必须考虑降低焊接时的发尘率,并减少烟尘中有毒成分的含量和危害性,而焊接材料正是影响焊接发尘率和烟尘成分的关键因素。针对GMAW焊接材料对焊接烟尘形成的影响,分别综述了焊丝和保护气体成分对焊接发尘率的影响、焊接烟尘微观形貌特征和成分以及焊接烟尘的形成过程,并进一步阐述了基于数值模拟的焊接烟尘形成机理的分析方法。

基于熔滴过渡模型的GMAW焊接发尘率计算

通过对实心焊丝的GMAW焊接时的熔滴过渡进行金属蒸发理论分析,结合"质量—弹簧"理论,建立了基于熔滴过渡模型的GMAW焊接发尘率预测模型.模型分析了熔滴过渡过程中熔滴温度和发尘率的变化,同时通过四阶龙格—库塔算法获得了熔滴过渡的频率及过渡熔滴半径等特征参数.结果表明,熔滴在焊丝端部长大阶段中的发尘率占总发尘率的大部分,熔滴温度超过2417K后,发尘率将陡升,模型计算的熔滴过渡频率与发尘率与实测数据非常吻合.

GMAW焊接工艺因素对E501T-1型药芯焊丝发尘率的影响

影响GMAW药芯焊丝发尘率的焊接工艺因素较多,通过选择焊接电流、电弧电压、焊接速度和保护气体气流量作为发尘率的主要影响因素,进行正交试验、单因素试验与交互试验,采用方差分析、单因素分析和回归拟合,得到了焊接工艺因素对发尘率的影响规律,以及降低发尘率的最优焊接工艺参数。结果表明,焊接电流对发尘率的影响最显著,发尘率随电弧电压与焊接电流的变化趋势符合Boltzmann模型,正交分析的优化焊接工艺参数符合该药芯焊丝的焊接工艺规范要求。

基于神经网络的药芯焊丝GMAW发尘率预测

焊接工艺对焊接发尘率有直接的影响,建立基于相关焊接工艺参数的焊接发尘率预测模型,预测特定焊接工艺的发尘率对控制和降低焊接烟尘的排放具有重要意义。鉴于焊接发尘率影响因素复杂,存在高度非线性特征,提出了基于神经网络的熔化极气体保护焊(GMAW)焊接发尘率的预测模型。通过药芯焊丝E501T-1发尘率实测数据,分别建立了BP和Elman神经网络模型,并采用遗传算法(GA)对2种神经网络进行了优化。基于15组实测数据的验证,结果表明,采用遗传算法优化后,BP和Elman神经网络模型的预测合格率分别提升了6.7%和13.4%,遗传算法优化的BP神经网络模型(GA-BP)的均方误差为586.21,平均绝对百分比误差为3.01%,均为4个模型中最小,其预测结果更为准确可靠。基于GA-BP模型所预测数据,对不同焊接电流和电弧电压的发尘率进行预测,在一定的焊接速度和保护气流量条件下,焊接电流约为170 A,电弧电压约为26 V时,焊接发尘率最小。

焊接发尘率测量装置及测控系统的研究

针对熔化极气体保护焊(GMAW)焊接发尘率的测量准确性问题,对焊接发尘率测量过程中涉及的信号检测和控制装置进行了研究,研发了一种焊接发尘率测量装置的测控系统,实现了对GMAW焊接过程中焊接电流、焊接电压和焊接速度等焊接工艺参数的准确测量或控制。通过对该测量系统的检测和控制过程的分析,设计了运动控制系统、抽滤系统和数据采集系统,建立了系统的控制时序;在LabVIEW平台上实现了对测量过程的实时监控,并完成了对检测数据的自动化采集、分析和存储。研究结果表明:该系统能够实现焊接工艺参数测量和控制的功能,测量精度和测量准确性均能满足设计要求。