TA15钛合金潜弧焊接头组织与性能分析

对29mm厚TA15钛合金进行了潜弧焊对接试验,对接头显微组织和力学性能进行了分析.结果显示,焊缝区内为尺寸较大的柱状晶,晶内为篮网状分布的针状α相;热影响区由完全再结晶区和不完全再结晶区组成.等轴的β晶粒内和晶界上都有针状α相析出.熔合区内等轴晶与柱状晶联生.接头的抗拉强度略低于母材,而断后伸长率约有母材的50%,断裂发生于焊缝区的柱状晶.接头弯曲性能较差,弯曲破坏发生于焊缝中心的柱状晶区.焊缝区硬度最高,从热影响区到母材硬度逐渐降低,母材硬度最低.

焊接位置与焊丝方位定义的讨论及几何建模研究

分析了现有焊接位置和焊丝方位定义的不足，通过建立世界坐标系、焊缝坐标系和焊枪坐标系实现了焊接位置和焊丝方位的几何建模，给出了焊缝倾角、焊缝转角、工作角和行走角的严格定义。

铁路钢轨与辙叉焊接工艺

高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接 ,属于异种金属材料的焊接 ,由于二者材料本身的焊接性都较差 ,而且所要求的焊接工艺差异甚大 ,所以给焊接带来很大的难度。本文采用手工电弧焊的方法 ,采用增加过渡层、U形坡口对称焊的方式 ,钢轨侧过渡层金属为Ni-Cr-Mo系材料 ,辙叉侧过渡层与焊缝金属为Mn -Cr -Ni系材料。首先堆焊过渡层 ,而后再将带有过渡层金属的钢轨和辙叉焊接在一起。另外采取了某些特殊焊接工艺措施 ,在高锰钢焊后无碳化物析出方面取得了突破性的进展 ,同时解决了高锰钢焊接时变形及焊接残余应力大的问题 ,成功地进行了钢轨与辙叉标准试件的焊接 。

TiAl/TiAl和TiAl/TC4真空电子束焊接头组织结构及焊接性

对TiAl自体及TiAl/TC4异体对接接头进行了不同焊接参数下的电子束焊接试验。通过光学金相、能谱分析及SEM断口形貌分析等方法对TiAl自体焊及TiAl/TC4异体焊接头区的显微组织结构及断裂性质进行了分析。研究结果表明 ,TiAl/TiAl焊缝为树枝状TiAl铸态组织 ,TiAl/TC4焊缝为支晶近Ti3Al铸态混合组织 ;接头拉伸断裂为脆性解理断裂 ,接头的力学性能对接头显微组织非常敏感 ;TiAl/TC4接头拥有比TiAl/TiAl接头较好的可焊性。

基于Solid Works的焊接特征建模系统

焊接系统的特征建模技术是焊接机器人离线编程领域的一项关键技术,然而现有的“焊接特征建模系统”未能建立焊缝几何模型,使焊接意图不明确,不能有效地提取焊接特征。针对以上问题,在SolidWorks平台之上,采用VC++6.0作为二次开发工具,建立了一个焊接特征建模系统,完善了焊缝的几何造型功能,并能有效地提取各种焊接特征,满足了离线编程系统对工件信息的需要。

PLC及触摸屏控制系统在薄壁方管焊接中的设计和应用

采用路径示教、记忆跟踪、参数控制等技术,建立了方管密排焊的TIG自动焊PLC控制系统;介绍了PLC及触摸屏组成的控制系统工作原理、系统构成和软件设计。该系统能根据间隙变化使电流线性调节,并用电弧静特性来匹配电流电压关系,从而获得了稳定的电弧长度,避免了因电流电压特性处于下降段,当电流随间隙减小而减小,工件却向上挠曲,造成钨极扎进焊缝的现象。实验表明,该系统不仅能使焊接生产顺利进行,而且得到均匀一致的焊缝宽度。

不同钎料对Ti_3Al基合金钎焊接头强度及界面微观组织的影响

研究了Ti3Al基合金真空钎焊及接头组织性能; 分析了不同钎料对接头界面组织和剪切强度的影响,初步优选了钎料, 优化了钎焊连接规范参数; 利用电子探针、扫描电镜和X射线衍射等方法对接头进行了定性和定量分析。结果表明: 采用NiCrSiB钎料连接时, 在界面处有金属间化合物 TiAl3、AlNi2Ti和 Ni基固溶体生成,TiAl3 和AlNi2Ti的生成降低了接头的剪切强度; 采用 TiZrNiCu钎料连接时, 在界面处有金属间化合物 Ti2Ni、Ti(Cu,Al)2 和Ti基固溶体生成, Ti2Ni和 Ti(Cu,Al)2 的形成降低了接头的剪切强度; 采用 AgCuZn钎料连接时, 在界面处生成TiCu、Ti(Cu,Al)2 和Ag基固溶体, TiCu和Ti(Cu,Al)2的生成是降低接头剪切强度的主要原因; 采用CuP钎料连接时, 在界面处生成了Cu3P、TiCu和Cu基固溶体, Cu3P和 TiCu使接头的剪切强度降低;对于NiCrSiB钎料, 当连接温度为1 373 K, 连接时间为5 min时, 接头的剪切强度最高为219 6 MPa; 对于TiZr NiCu钎料, 当连接温度为1 323 K, 连接时间为5 min时, 接头的最高剪切强度为259 6 MPa; 对于AgCuZn钎料,当连接温度为1 173 K, 连接时间为5 min时, 接头的最高剪切强度为125 4 MPa; 对于CuP钎料, 当连接温度为1 223 K, 连接时间为5 min时, 接头的最高剪切强度为 98 6 MPa; 采用

焊接动态位移场的建模与数值模拟

焊接过程的数值模拟是焊接技术从“技艺”走向“科学”的重要标志之一。利用热弹塑性理论建立了焊接过程动态位移场的本构方程 ,并根据高温区的特点建立了包含材料非线性、变化环境参数等因素在内的位移场有限元分析模型 ;利用ANSYS实现了基于间接耦合的热 -力学场的计算 ,利用激光电子散斑干涉测量技术测得的实际位移场与有限元计算结果进行了比较 。

激光焊接过程实时监测技术的研究现状及其发展

从监测信号和信号的处理方法两方面论述了激光焊接过程实时监测的发展现状。在激光焊接过程实时监测中常用的监测信号有声、光、电、热等信号 ,它们各具特点 ;信号处理和分析主要有阈值比较、时频分析、专家系统、模糊评判和人工神经网络等方法。展望了未来激光焊接过程实时监测技术的发展 ,提出了以多传感信息融合技术为主的实时监测方式和基于高速摄影为主的实时监测方式。

钢侧偏束电子束焊接纯铝/Q235异种金属接头试验

采用钢侧偏束电子束焊接方法对铝/钢异种金属接头进行了连接,对接头组织和相组成进行了分析,并对接头抗拉强度进行了了测试.结果表明,钢侧结合良好,焊缝组织均匀,铝侧熔合区存在过渡层,其内有金属间化合物层存在.适当的钢侧偏束量能够提高接头强度,在文中试验范围内,在偏束量为0.5 mm时获得了相对最高的抗拉强度69 MPa.金属间化合层的存在弱化了接头强度,断裂呈脆性特征.

基于特征和面向对象的焊接结构产品信息模型研究

焊接结构产品信息模型对于实现焊接结构CAD/CAPP/CAM集成具有重要的意义。现有的CAD系统不能为后续的生产制造活动提供完整的信息,不能满足CAD/CAM集成的要求。本文采用特征技术和面向对象的方法建立了焊接结构的产品信息模型,它能够有效地支持计算机辅助工艺规程设计、装夹和装配设计、机器人路径规划等后续的生产制造活动。提出了焊接结构的特征分类和特征表示方法,阐述了焊接结构产品信息模型的组织结构,开发了焊接结构信息模型原型软件WSPIMS,并对系统的结构和功能进行了说明。

钢侧束偏量对QCr0.8/1Cr21Ni5Ti电子束焊接头组织性能的影响

对QCr0 .8与 1Cr2 1Ni5Ti异种材料对接接头进行了钢侧束偏量电子束焊接试验 ,采用光学金相和扫描电镜断口分析方法对接头的组织结构和连接状况进行了研究。研究结果表明 ,钢侧束偏量offsets 的改变对接头组织结构的影响显著 ,随offsets 的增加 ,接头组织均匀化程度提高 ,焊缝中α +ε相的体积比增大 ,但由于不均衡热输入及铬青铜的快速热传导性 ,导致铜侧母材的熔合状况不良。进一步的拉伸试验结果表明 ,随offsets 的增加 ,接头强度急剧下降 ;QCr0 .8/ 1Cr2 1Ni5Ti偏钢电子束焊接接头的总体强度不高。

焊接熔池动态过程传感与控制系统的研究现状

实现焊接过程的智能化控制是未来焊接技术的发展趋势之一,因此开展熔池实时传感与控制系统的研究,具有重要的理论及实际意义。简要介绍了国内外熔池动态过程传感与控制方法的研究现状,分析了各种传感与控制方法的原理及特点,指出视觉传感法是目前最重要的熔池实时传感与检测方法,而焊接过程质量控制正在由经典控制理论向智能控制理论方向发展,并指明将模糊控制、人工神经网络和专家系统三者结合起来。形成综合的新型智能控制系统,是焊接过程智能控制理论发展的方向。

焊接凝固裂纹的数值模拟与预测

研制了一个焊接凝固裂纹数值模拟软件系统。该软件系统可以模拟和预测二维焊接构件是否产生焊接凝固裂纹。首先,系统的前处理部分可以帮助用户对工件进行网格剖分,计算电弧热输入,计算焊缝金属的单元“死”、“活”时间,输入材料性能参数并生成输入卡片。其次,依据生成的输入卡片,该软件系统可以连接Adina&t有限元软件,并对焊接凝固裂纹的温度场和应力、应变场进行模拟计算。然后,系统的后处理部分可以对计算的数据进行处理,并把处理后的结果以平面曲线、云纹图和三维立体图的形式提供给用户。最后,系统还可以把横向可调拘束试验得到的材料的凝固塑性曲线处理、回归成材料的凝固裂纹阻力曲线并将其与计算得到的材料的凝固裂纹驱动力曲线放在同一图形中进行对比,通过对比可预测焊接过程中是否产生凝固裂纹。该软件系统主要采用Visual Basic语言研制,并利用Matlab和Matrix VB软件中的图形函数和矩阵运算函数实现图形的显示。

国内焊接设备的现状与发展趋势

从发展趋势上看,焊机的数字化控制无疑是产品的发展方向。但是应当指出,数字化本身并没有任何智能,只是一个人类已有知识的承载媒体。同样,数字化焊机本身不能提高任何焊机的焊接性能,只是提供了一个易于实现提高焊机焊接性能的平台。在数字化焊机这方面需要更多的焊接工艺方面的研究相配合。

新一代焊接工艺设计专家系统

结合以往工作 ,针对目前焊接工艺设计专家系统存在的问题 ,重新进行了焊接工艺设计专家系统的设计。首先进行了广泛的知识获取 ,可以进行碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金及铜合金等各种材料的焊接工艺设计。其次 ,不仅可以进行单一焊接方法的工艺设计 ,而且可以进行组合焊接方法的工艺设计。同时 ,提供了方便的知识库维护方法 ,用户可以不断更新知识库 ,满足新的需要。

焊接生产技术的地位与发展(1)

经过几十年的发展,焊接技术在生产加工制造领域占有举足轻重的地位.该稿是稻垣道夫先生在大连第二届“岩谷杯”焊工技能比赛上的讲演,内容涉及到了焊接技术本身的地位和今后的发展,也谈到了目前人们普遍关注的焊接质量认证、质量检验与国际接轨及生产技术的发展趋势等方面的问题.在此基础上从更高的视点介绍了人的感性和理性在生产加工中的作用.译者认为这些内容有益于我们了解国际科学技术的现状和各国的发展方向,开阔思路,以新的姿态迎接21世纪焊接生产技术的挑战.

焊接生产技术的地位与发展(3)

4 技术人员与技工 焊接技术人员与焊接技工等国际制度,有两种趋势:以教育、训练为基础授予终身有效证明的IIW—EWF方式和以带有一定期限的资格更新为前提的ISO—JAB方式。

焊接生产技术的地位与发展(2)

日本的质量管理概念是1950年美国的W.E.戴明先生引入的,现用于各产业领域,如图4所示。它是以计划（Plan）、实施（Do）、检查（Check）、处理（Action）的PDCA循环为基础,各部门的小循环互相结合成为大循环,这种循环没有停顿,它通过日本的组织体系发挥了很大的作用。这个组织系统是基于能够持久回转的密切的人际关系而运行的。