面向现代焊接车间的物联网数字终端技术研究

随着焊接企业对生产效率和产品质量的要求不断提高,以数字化、信息化、智能化为核心的现代焊接制造车间日益受到关注并不断发展,其中终端数据的采集、处理、监控和分析等是现代焊接制造车间的基础。文中提出了一种以嵌入式Linux为软件平台的新型物联网数字终端,具备数据采集、下发、存储、处理、监控、远程调试、边缘控制器、边缘网关和边缘服务器等功能。通过测试研究及实际应用表明,应用该数字物联网终端,可以构建降低成本和高扩展的物联网焊接制造系统,促进传统焊接制造车间向现代制造车间的转型。

机械自动化技术发展中的要点探讨

最近几年,国家的经济高速前进。在众多的行业中,机械制作作为一项非常关键的行业,其地位非常的显著,为我们国家的经济发展贡献了十分巨大的力量。目前,机械制造行业获取了有效的发展,积极地发挥科技性特征,不但可以提升设备的自动化能力,而且可以带动当今的经济发展。然而在开展机械活动的时候要高度的关注很多的事项。

不锈钢储罐DP-TIG焊接技术研究

针对不锈钢储罐的特征及实际生产工况要求,提出了一套高效优质的DP-TIG焊接技术解决方案,并开展了相应的研究工作。结果表明,DP-TIG焊接技术可通过电弧穿孔效应增加焊接熔深,实现单面焊双面成形,焊缝质量满足行业标准要求;对坡口间隙、角度及错边等实际复杂工况适应能力强;焊接过程无需坡口,耗材少,生产成本低;焊接工艺参数简单,调整方便,人员操作技能要求低。该技术已成功应用于不锈钢低温储罐、医疗器械等行业中,改变了原有生产方式,焊缝质量优、焊接效率高,满足用户生产需求。

DP-TIG焊接方法工艺研究

深熔氩弧焊接方法(DP-TIG,Deep Penetration Tungsten Inert Gas Welding)是通过对钨极的高效冷却,压缩电弧,获得能量密度大、挺度高的电弧,可以实现穿孔形式的焊接,达到增大焊接熔深的目的。试验针对低碳钢和不锈钢两种焊接母材,通过调整相关的工艺参数,实现稳定的穿孔型焊接,最终实现低碳钢10 mm以下板厚,不开坡口平板对接焊的单面焊双面成形及不锈钢12 mm以下板厚,不开破口平板对接焊的单面焊双面成形焊接工艺,极大地提高TIG焊的焊接效率。

大功率等离子弧焊接系统及工艺研究

大功率等离子弧焊接系统主要包括大功率等离子焊枪、等离子电源、等离子控制器、行走装置及控制系统等部分;其负载持续率为100%时,焊接电流最大为350 A;该系统适合10 mm以下各种厚度的不锈钢的"穿孔型"和"熔透型"焊接,能够实现单面焊双面成形。

等离子/TIG焊缝背面保护关键技术的研究

本文介绍了等离子/TIG焊接过程中,针对不锈钢焊缝背面保护关键技术进行了研究。

DP-TIG焊接工艺对316L不锈钢搭接接头耐腐蚀性能的影响

本文采用DP-TIG焊接技术对316L不锈钢进行搭接试验,研究了焊接电流和焊接速度对搭接接头的金相显微组织及耐腐蚀性能的影响,并用扫描电镜分析了腐蚀后试样的表面形貌。结果表明,随着焊接电流的增大、焊接速度的降低,焊缝中残余铁素体组织减少,接头的耐腐蚀性能提高;焊接接头的极化曲线及阻抗谱结果表明,焊接电流为170A、焊接速度为280mm/min时,接头表现出较好的耐腐蚀性能,焊接电流对接头耐腐蚀性能的影响大于焊接速度对其的影响;试样腐蚀形貌扫描电镜结果显示,蚀坑主要产生于铁素体晶粒内部或晶界处,并沿着铁素体相界扩展腐蚀,随着蚀坑的长大最终引起结构失效。

双电极DP-TIG焊接工艺研究

双电极深熔氩弧焊是一种通过在一把内置2根钨极的焊枪上形成耦合电弧,同时采用特殊的控制器分别控制2台TIG焊接电源电流波形的焊接方法。双电极DP-TIG焊接改变了电弧的热和力分布,能够有效改善高速焊接时易发生的咬边和驼峰等缺陷,是一种高效的焊接方法。文中提出了双电极DP-TIG焊接方法,并采用S30408不锈钢作为试验材料进行焊接工艺研究,结果表明,该焊接方法可显著提高薄板焊接速度。

等离子/TIG焊缝正面保护关键技术的研究

介绍了等离子/TIG焊接过程中,针对不锈钢焊缝正面保护效果关键技术进行了研究;另外,也进行了焊缝温度高低对焊缝保护效果影响的研究。

碳钢Ⅰ型坡口等离子小孔焊接工艺研究

本文对6mm厚的SS400碳钢进行了等离子弧焊试验，分析了SS400碳钢等离子弧焊接性，并且对焊缝进行X射线检验、力学性能及金相组织分析。试验结果表明，在选定的焊接工艺参数条件下，焊接接头性能满足要求；且焊缝成形良好。X射线检测焊接接头内不存在裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷：抗拉强度符合标准要求，均达到母材σb；焊缝、HAZ与母材组织均为珠光体＋铁素体。

激光深熔TIG复合焊电弧特性及熔池行为的研究

对10 mm的Q345B板进行光纤激光与深熔TIG旁轴复合焊接实验,探究激光与电弧的最佳复合方式,利用高速摄像系统观测电弧形态和熔池行为的变化,并分析激光对电弧和熔池的影响机制。实验结果表明:焊枪垂直,激光倾斜30°的复合方式所得到的焊缝熔深最大。复合焊接利用激光增强熔池金属流动的特性弥补了深熔TIG高速焊接焊缝无法成型的缺陷。

5083铝合金激光-MIG复合单面焊双面成形打底焊工艺优化

采用激光-熔化极惰性气体保护电弧(MIG)复合焊对5083铝合金板进行打底焊,以模拟铝合金罐体单面成形对接焊缝,研究了激光束摆动方式(不摆动、直线摆动、圆形摆动、方形摆动)、激光功率(2.5~4.0 kW)、组对间隙(0,1 mm)和错边(0,1 mm)对焊缝成形质量的影响,并分析了优化工艺下接头的力学性能。结果表明:在3.0 kW激光功率下,当激光束不摆动时,焊缝背面不连续并伴有凹坑,当激光束直线摆动时,焊缝内部存在大量气孔;在圆形激光束摆动模式下,当激光功率为2.5 kW时,焊缝背面未形成连续的全熔透焊缝,当激光功率为4.0 kW时,焊缝出现严重的下塌现象。3.0~3.5 kW激光功率以及圆形或方形激光束摆动模式能够实现单面焊背面自由成形,且焊缝成形良好,在不同组对间隙和错边条件下表现出较强的适应性;在激光功率为3.0 kW、激光束摆动模式为圆形摆动的优化工艺下,焊接接头抗拉强度达到母材的90%,正弯和背弯后接头中均未出现裂纹和其他开口缺陷,满足工程应用要求。

脉动送丝频率和抽丝距离对铝焊接过程中气孔去除效果的影响

采用交流钨极惰性气体保护电弧脉动送丝焊接方法,通过9组不同脉动送丝工艺参数的对比试验研究了焊接过程中脉动送丝频率以及抽丝距离对焊接气孔去除效果的影响规律,并检测了焊缝的质量和横截面气孔率.结果表明:在一定的焊接参数范围内,随着脉动送丝频率增加,焊缝横截面的气孔率先降低而后逐渐趋于稳定,气孔的分布逐渐向焊缝边缘靠近;随着抽丝距离增加,焊缝横截面的气孔率先降低而后升高,气孔直径的最大值明显增大;当脉动送丝频率为20 Hz,抽丝距离为2.0mm时,可以获得最佳的气孔去除效果,且焊缝表面成形良好.

水下结构物修复用先进机械手软硬件关键技术综述

机器人进行水下结构物维修时,不仅处于非结构化环境,而且存在浮游碰撞危险,作业区域可达性差,水下环境识别困难等特殊问题,所以,进一步提升机器人智能化水平非常重要。英国GRL公司用于焊缝检验的先进海底机械手ARM系统采用先进的人机接口以及工厂用机器人的某些技术,实现了机械手的控制。以ARM的开发经验为基础,目前GRL公司正在研制更为先进的机器人控制系统Polecat,该系统将用于ROV导航员的训练平台Rovsim以及一系列欧盟和商业项目之中,其适用场合不仅包括海洋工程,也包括核电和其他环境。

激光-MAG电弧复合焊接单面焊双面成型工艺

以4~10 mm不同厚度的Q345B钢板作为实验材料,利用光纤激光-MAG电弧复合焊接方法,通过改变激光功率、焊接电流、焊接电压、送丝速度、焊接速度等参数,探索单面焊双面成型工艺,验证焊接工艺对错边、间隙的容忍度。结果表明,激光电弧复合焊在不同的参数组合下均能获得良好的单面焊双面成型,对于错边和间隙的容忍度优于单独的MAG焊接,在实际生产的应用前景更好。

SUS304不锈钢等离子弧焊接

对厚8 mm的SUS304(06Cr19Ni10)不锈钢采用等离子弧焊接,通过正交试验进行工艺参数优化,分析了SUS304不锈钢等离子弧焊接特点,并对其焊缝进行了X射线检验、力学性能及金相组织分析。结果表明,等离子弧焊接可以一次穿透8 mm厚的SUS304不锈钢,且焊缝表面美观。经X射线探伤无缺陷;拉伸试验断裂部位在焊缝处,抗拉强度符合标准要求,均能达到母材的抗拉强度值,焊缝组织为奥氏体+铁素体,热影响区与母材组织均为奥氏体+少量铁素体。

工艺参数对TIG-MIG复合电弧焊接过程的影响

搭建TIG-MIG复合焊试验平台,分别改变焊接电流、焊枪夹角及电弧间距等参数进行系列焊接试验,研究了该复合焊工艺特点。结果表明,TIG-MIG复合焊能够实现纯氩气保护下的稳定焊接,并且TIG弧的电流需要大于MIG弧电流;焊枪夹角对焊接过程和焊缝成形影响不明显;电弧间距影响焊缝成形特点,试验确定间距约为5mm时焊接效果最佳。

非共熔池双丝高速MAG焊缝成形焊枪倾角及位置影响研究

利用正交试验法对非共熔池双丝高速MAG焊T形接头焊接进行了研究,分析了双焊枪倾角及位置对于高速焊焊接常见缺陷咬边与驼峰的影响规律。结果表明,非共熔池双丝高速MAG焊在一定的速度范围内（1200～1500 mm/min）不会出现驼峰,且后枪位置是影响焊缝咬边的主要因素。

纵缝等离子弧/TIG焊接系统

纵缝等离子弧/TIG焊接系统适用于低碳钢、不锈钢等材质正面压紧情况下的对接焊接,实现单面焊双面成形,焊接工艺方法为等离子弧焊接、钨极惰性气体保护焊以及等离子弧焊+TIG焊。该专机采用悬臂结构,适合于平板对接、U形板工件对接、圆柱类工件直缝焊接。

5052铝合金交流脉冲等离子弧焊接工艺

采用交流等离子焊接方法,使用焊材ER5356对8 mm 5052铝合金进行了等离子弧立向上焊接试验。通过合理的设计焊接工艺和严格控制焊接关键因素,解决了5052铝合金焊接性的问题。结果表明,交流等离子弧焊接方法适用于5052铝合金的焊接,根据标准对焊接接头进行力学性能检测、X射线检测与焊接接头金相分析。结果表明,焊接接头弯曲和拉伸性能符合检测标准要求,冲击吸收能量在15℃条件下均大于19 J;焊缝无气孔、夹渣等缺陷,焊缝中组织基体为α(Al)固溶体。