傅里叶变换法计算焊接电弧光谱Stark展宽研究

利用电弧光谱,采用Stark展宽法计算电子密度是测量等离子体电子密度最有效、最准确的方法。而如何从众多展宽机制复合的谱线中分离出Stark展宽是应用Stark展宽法的难点。利用傅里叶变换从测得的光谱线形中分离出Lorentz线形,从而准确获得Stark展宽,并且计算了TIG焊电弧等离子体电子密度的分布。这种方法不需要准确测量电弧温度,不需要测量仪器展宽并且对数据有去噪作用。计算结果表明:在轴线上,TIG焊电弧电子密度随着离钨极距离的增大而减小,变化范围在1.21×1017～1.58×1017 cm-3之间;在径向,电子密度随离轴距离的增大而降低,在靠近钨极区域具有离轴最大的性质。

基于机器人焊接的视觉传感系统研究综述

综述了焊接机器人传感系统的研究现状,比较了目前常用的焊接机器人传感技术,重点分析了被动视觉技术和基于激光三角测量原理的主动视觉技术在焊接中的应用,并给出了国内外的开发实例。

三电极MAG高速角焊焊接工艺实验研究

在实际船厂的角焊焊接工艺应用中,多电极焊接工艺主要集中于双电极MAG焊接,焊速最大目前可以达到1.2m/min。为了进一步提高焊接速度,本文采用焊速可达1.8m/min的三电极高速弧焊角焊明弧焊接工艺,进行了焊接规范组合与空间位置实验。实验表明:焊接线能量相近时,焊缝成形参数均在一定范围内波动。焊接参数对焊接过程的稳定性影响显著,不同的焊接规范组合时,PNP极性组合的稳定性比NPN的稳定性差;焊枪倾斜角度随着角度的增大稳定性变差;焊丝距离在20和45mm时稳定性最差,而在其范围之间的焊接稳定性随着距离的增大而变好;夹角在20°和50°时稳定性较好。

基于Stark展宽的TIG焊接电弧三维电子密度测量研究

焊接电弧三维电子密度的测量对于焊接质量控制具有重要意义,通过光谱仪采集电弧弦方向特征谱线轮廓,利用多项式拟合对径向采集数据进行降噪及平滑处理,通过Abel逆变换法重新构建径向光谱发射系数谱线轮廓,采用傅里叶变换从重建光谱轮廓中分离出Lorentz线形,获得Stark展宽,最终计算了TIG焊电弧等离子体电子密度的三维空间分布。

短路过渡焊接电源系统建模及仿真研究

通过分析焊接过程中产生飞溅的原因,提出了可变电感的电流波形控制方案,应用Matlab/Simulink建立了逆变焊接电源系统的仿真模型。该模型包括弧长变化模型、电弧负载模型、逆变电源占空比模型、焊接电路模型,特别是从飞溅控制方面考虑建立了可变电感仿真模型。试验波形与仿真波形对比表明了此模型的合理性,从而为深入焊接电源研究提供了一定的理论基础。

铝合金MIG+激光复合焊接工艺研究

研究轻量化轿车用3A21铝合金M IG+激光复合焊接工艺,探讨工艺参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用。试验结果表明,采用M IG+激光复合焊接工艺可以显著提高熔深和焊速,达到采用小功率激光焊机实现铝合金的激光焊接。在比较宽的工艺参数范围内M IG+YAG激光复合焊接铝合金具有焊缝成型美观等优点,熔深和焊速均显著提高,大大提高生产率。

薄板小变形MAG焊焊接工艺研究

本文对4mm普碳钢钢板小变形MAG焊焊接工艺进行了试验研究,研究结果表明采用该工艺能较好地控制薄板的焊接变形,并且得出了焊接角变形和纵向挠曲变形量在±6mm范围内合适的焊接工艺参数。

钛材在海军工程中的应用及需要解决的问题

概括地介绍了国内外海军工程应用钛材的情况,分析了目前存在的问题及解决这些问题的对策。我国钛材产量已达万t水平,合金种类,材料品种规格等已经达到了在海军工程中大量应用的条件。

基于PLC的钢筋焊接网生产线控制系统的研究

介绍了PLC在钢筋焊接网自动化生产线中的应用熏对整个控制系统的构成、功能、硬件实现与软件设计均进行了分析,特别介绍了钢筋焊接网生产过程中横向钢筋的输送和焊接过程顺序控制的梯形图设计。运行结果表明,PLC的应用大大提高了钢筋焊接网自动化生产线的生产效率和产品质量,方便了生产过程的控制和管理。

耐高温复合材料的电子束熔炼制备工艺研究

为了提高钛合金表面的耐高温性能,研究新型的耐高温功能梯度材料,基于电子束高能量密度和难熔金属钼具有高熔点的特点,开发了电子束熔炼制备涂层材料的新技术,通过应用钛钼混合金属粉末在钛合金基体上制备了耐高温复合层。试验结果表明:电子束熔炼扫描轨迹和熔炼参数可以实时精确控制,并且实现了钛合金耐高温复合层的制备。混合金属粉末中钼含量越高,粉末堆敷厚度越大,熔炼束流越大。

电子束熔炼制备钼-钛梯度材料的研究

通过对Mo、Ti元素基本性质及Mo-Ti二元合金相图的分析,设计了Mo-Ti复合层,在钛合金基体上制备了Mo-Ti梯度材料。结果表明,Mo-Ti梯度材料成形良好,复合层中Mo元素沿厚度方向连续均匀变化。

图像技术在焊接熔池特征参数提取中的研究进展及发展趋势

综合论述了国内外焊接熔池的图像采集方法及其图像处理算法的研究现状,介绍了各种方法的原理及适用性,并比较了其优缺点,对图像技术应用于焊接熔池特征参数提取的发展前景及趋势进行了展望。

镀锌钢板CMT铜钎焊焊接缺陷敏感性研究

针对汽车镀锌钢板CMT铜钎焊焊缝缺陷的敏感性问题,采用1.5 mm厚镀锌钢板搭接焊接的方法进行试验,主要以润湿性、焊接过程中是否存在飞溅、焊缝成形和镀锌层烧损情况作为评价铜钎焊焊接缺陷敏感性的指标,得到试验条件下缺陷敏感性较小时的工艺窗口:镀锌钢板搭接间隙为0~1 mm、电流为125~152 A时能获得合格的焊缝。通过改变点焊后不同气体保护时间确定焊缝表面变黑是由于焊缝在高温下被氧化生成氧化铜。

大电流密度MAG焊接试验研究

以导电嘴至工件的距离、焊接速度、气体流量、送丝速度为因素对大电流密度(大于442A/mm2)MAG焊接进行了正交实验研究,为开发实用的大电流密度MAG焊接工艺提供了参考。

钢筋焊接网电阻点焊工艺的研究

介绍了钢筋网的自动化生产工艺及其设备构成,研究了电阻点焊工艺参数对冷轧带肋钢筋网焊接质量的影响。结果表明:当焊接电流越强,电极压力越大,焊接通电时间越长时,钢筋网焊点虚焊率越低,压入深度越大。焊接电流对压入深度的影响明显大于电极压力和焊接通电时间。

大电流MAG焊接接头弯曲性能研究

采用无氦多元气体保护大电流MAG焊接技术焊接了A5 72接头 ,对接头进行了弯曲性能试验 ,用光学显微镜、扫描电镜和EDAX分析了接头侧弯脆性断口。结果表明 ,弯曲试验时产生的脆断与焊缝金属中有非金属夹杂物、焊缝金属中C、Ti含量较高以及焊缝金属中有马氏体组织等因素密切相关。在弯曲时 ,焊缝金属中存在的非金属夹杂物形成裂源 ,在小线能量焊接时焊道间热影响区组织中存在的大量粗大马氏体组织 ,使焊缝金属在裂纹萌生区和开始扩展阶段为解理断裂。在大电流MAG焊时 ,适当增大线能量以利于非金属夹杂物的逸出并避免马氏体的形成 ,降低焊缝金属中的C、Ti含量 ,从而改善接头韧性。

基于扫描轨迹控制的Ti-Mo耐高温梯度材料电子束熔炼制备技术研究

在通用真空电子束炉的基础上配置计算机、数据采集卡、功率放大器等设备开发了新型电子束扫描控制系统。该系统可对电子束扫描轨迹、扫描频率以及加热区域电子束能量密度进行离线编辑和实时调节和控制。利用开发的电子束扫描控制系统熔炼制备了Ti-Mo耐高温梯度材料。

基于DSP的编码焊接电源的研究

提出了焊接电源的主电路数字化的一种方法,即晶体管的编码阵列,并通过数字信号处理器(DSP)实现了该电源的控制系统。阐述了编码阵列电源的系统组成和基本原理,最后进行了可行性的证明。由试验结果可知,编码阵列焊接电源的方案是可行的。

8mm厚TC4钛合金TIG、MIG焊接工艺及性能对比研究

以8 mm TC4钛合金厚板为实验材料,采用手工钨极气体保护焊(TIG)和熔化极气体保护焊(MIG)研究了各自实验条件下的焊缝成形、微观组织、力学性能和拉伸断口的异同。结果表明,TIG、MIG焊焊缝均成形美观,但MIG焊焊接速度更快;母材为α+β双相组织,MIG焊热影响区晶粒比TIG焊更均匀;二者焊缝均由粗大柱状晶组成,组织均为α’马氏体+β相;手工TIG焊接头强度系数达到97.3%,摆动电弧MIG焊接头强度系数为93.9%,摆动电弧MIG焊强度低的原因在于焊缝中存在冶金型气孔缺陷。

电梯不锈钢面板正面无压痕焊接新工艺的研究

我所受美国联合技术公司(UTC)“电梯不锈钢面板正面无压痕焊接”委托项目。 单面无压痕焊接要求在被焊板的一面(通常为“正面”)没有明显的焊后“痕迹”。这种焊接在电梯、汽车、家电等行业中都有大量应用前景,但是国内外一直未获得满意解决,其中尤以电梯行业面临的问题最为迫切。对此,我们焊接研究所专门成立了课题组。 根据项目要求,我们制订了单面无压痕焊接的试验方案,并在此基础上设计了多种试验;同时我们还改造及自制部分必要的焊机和夹具、模具。