焊接检验及其设备

20092236GMAW短路过渡焊接熔池的视觉检测/王德民…//焊接学报.-2008,29(10):84~88针对GMAW短路过渡焊接过程的熔池视觉检测,采用普通工业CCD摄像机,通过光谱分析选择窄带复合滤光器。设置了CCD摄像机曝光时间,分析短路过渡电压波形,确定了CCD摄像机采集时刻并设计了短路检测及CCD摄像机外触发电路,准确地将CCD摄像机的曝光时刻定位于短路过渡阶段。提出了正前方小角度和正后方大角度的图像采集方式。结果表明,采用以上图像采集方案,利用普通工业CCD摄像机可拍摄到连续清晰且不失真的熔池图像。并设计了图像处理算法,提取出完整的熔池边缘。图9参620092237基于纹理特征的焊缝识别方法/王胜华…//焊接学报.-2008,29(11):5~8提出了一种基于纹理特征的焊缝自主识别视觉方法。不同于通常利用被焊工件的宏观结构特征的主动视觉和利用工件图像中明显的灰度梯度的被动视觉,该方法利用待焊区(焊缝位置)与母材区之间明显的纹理特征差异来实现;能够解决多层多道焊后几层、道次的焊接时通常视觉方法不易识别焊缝的问题。在该方法中,先对图像进行纹理分析,提取纹理特征,再利用待焊区和母材区的纹理特征差异,...     

焊接检验及其设备

20092236GMAW短路过渡焊接熔池的视觉检测/王德民…//焊接学报.-2008,29(10):84~88针对GMAW短路过渡焊接过程的熔池视觉检测,采用普通工业CCD摄像机,通过光谱分析选择窄带复合滤光器。设置了CCD摄像机曝光时间,分析短路过渡电压波形,确定了CCD摄像机采集时刻并设计了短路检测及CCD摄像机外触发电路,准确地将CCD摄像机的曝光时刻定位于短路过渡阶段。提出了正前方小角度和正后方大角度的图像采集方式。结果表明,采用以上图像采集方案,利用普通工业CCD摄像机可拍摄到连续清晰且不失真的熔池图像。并设计了图像处理算法,提取出完整的熔池边缘。图9参620092237基于纹理特征的焊缝识别方法/王胜华…//焊接学报.-2008,29(11):5~8提出了一种基于纹理特征的焊缝自主识别视觉方法。不同于通常利用被焊工件的宏观结构特征的主动视觉和利用工件图像中明显的灰度梯度的被动视觉,该方法利用待焊区(焊缝位置)与母材区之间明显的纹理特征差异来实现;能够解决多层多道焊后几层、道次的焊接时通常视觉方法不易识别焊缝的问题。在该方法中,先对图像进行纹理分析,提取纹理特征,再利用待焊区和母材区的纹理特征差异,...     

基于视觉的焊接缺陷熔池图像特征探讨

针对MAG焊电弧光谱特点,采用被动式视觉传感方法,利用CCD摄像机配合近红外复合滤光系统消除弧光干扰,获取MAG焊熔池图像.从MAG焊焊接缺陷产生的机理及熔池流态出发,采用同步对比试验,研究了熔池图像特征与焊接缺陷的映射关系,提取出表面气孔、焊塌、焊穿等焊接缺陷所对应的熔池图像特征.结果表明,一种焊接缺陷往往有多种视觉图像特征,通过熔池图像特征判断表面气孔、焊塌、焊穿等焊接缺陷具有良好可行性,为基于视觉的焊接缺陷自动在线预测提供了技术依据.     

基于CCD技术的石材大板表面廓形检测研究

采用工业CCD(charge coupled device)摄像机、图像采集卡、计算机等硬件设施搭建了一套基于CCD技术的石材大板表面廓形检测系统。该系统实现了非接触检测功能,解决了传统接触式石材表面廓形检测的问题。本系统首先由CCD摄像机采集石材大板图像,然后通过VC++编程软件并结合OpenCv机器视觉库实现图像的提取、处理、分析等过程,快速完成了石材大板表面廓形的检测。该系统为以后的石材大板优化处理、智能切割、工程板在线加工提供了一个基础平台。     

GMAW短路过渡焊接熔池的视觉检测

针对GMAW短路过渡焊接过程的熔池视觉检测,采用普通工业CCD摄像机,通过光谱分析选择窄带复合滤光器。设置了CCD摄像机曝光时间,分析短路过渡电压波形,确定了CCD摄像机采集时刻并设计了短路检测及CCD摄像机外触发电路,准确地将CCD摄像机的曝光时刻定位于短路过渡阶段。提出了正前方小角度和正后方大角度的图像采集方式。结果表明,采用以上图像采集方案,利用普通工业CCD摄像机可拍摄到连续清晰且不失真的熔池图像。并设计了图像处理算法,提取出完整的熔池边缘。     

MAG焊熔池图像特征及可用信息分析

针对MAG焊焊接过程的特点,采用被动式视觉传感的方式,利用近红外CCD摄像机,配合1064nm窄带滤光片和0.1%中性减光片组成的复合滤光系统,很好地排除了弧光的干扰,采集到大量高清晰的MAG焊短路过渡、射滴过渡、射流过渡熔池图像.利用数字图像处理技术对熔池图像进行图像处理,并提取出反映焊接质量的图像特征信息.对于单幅熔池图像进行了灰度分析,并提取了三条熔池图像等值轮廓线;对于连续多帧熔池图像,提出了利用熔池图像差影检测和熔池图像平均灰度来研究MAG焊焊接过程的新思路,为熔化极气体保护焊焊接过程质量控制奠定了基础.     

轮箍表面自动荧光磁粉探伤系统及其图像处理技术

介绍了轮箍表面自动荧光磁粉探伤系统的工作原理和结构组成，对荧光磁粉的激发光谱和发射光谱进行了分析和研究，详细介绍了自动磁粉探伤系统中的数字图像处理和图像识别技术。经高精度CCD摄像机提取的检测图像，采用局部平均平滑处理、边缘提取和灰度图像二值化处理后，可有效识别出可疑缺陷，完成荧光磁粉探伤系统的缺陷自动识别。     

基于红外透过滤光片的P-GMAW熔池图像传感

被动视觉熔池传感技术常采用窄带滤光片使熔池辐射较强而弧光较弱的某波长范围内的光进入摄像机,以抑制弧光干扰获得较清晰的熔池图像.在分析熔池辐射光谱分布、电弧光谱分布和摄像机光谱敏感曲线等影响熔池成像因素基础上,文中提出采用红外透过滤光片拍摄熔池图像,最大程度利用近红外波段熔池辐射能量高而电弧辐射弱的特点,同时透光波长范围的增加也避免了摄像机敏感性不足而导致的成像质量下降问题.P-GMAW熔池传感试验结果表明,红外透过滤光片能够较好的抑制弧光,在脉冲电流峰值和脉冲电流基值期间均可获得清晰和细节丰富的熔池图像.     

基于视觉传感的铝合金TIG焊熔池特征提取

根据铝合金TIG焊特点,在充分考虑电弧光谱特征的基础上,选择合适的滤光组件,确定了单个面阵CCD摄像机安装结构参数,成功构建了面向铝合金TIG焊的被动视觉传感系统,获得了清晰的熔池图像。针对拍摄到的熔池图像,提出一套包括中值滤波、拉普拉斯锐化以及改进蚁群算法等的图像处理方法,对传统蚁群算法进行了选择策略和信息更新策略的改进,形成一种自适应检测方法,有效地提高了检测精度和检测时间,较好地提取了熔池边缘,为实现焊接质量在线监测与控制奠定了基础。     

基于双视觉的窄间隙焊熔池特征分析

设计了一种窄间隙焊多视觉焊接熔池采集系统,针对采集的熔池图像特点提出了一系列的图像处理方法.首先对熔池图像进行图像预处理,去除噪声,然后采用CANNY多阈值方法,提取熔池边缘特征,并利用去伪边缘、迭代拟合处理,从而提取熔池边缘特征.根据熔池与CCD摄像机的位置关系,求得熔池的余高,从而得出窄间隙熔池是一个凹液面.     

低红外发射率陶瓷层/金属层/陶瓷层复合薄膜高温性能研究

目的研究热处理工艺对陶瓷层/金属层/陶瓷层复合薄膜低红外发射性能的影响,并分析复合薄膜的有效工作温度。方法采用多弧离子镀方法在Ni基K424合金基底上制备了AlCrN/Cr/AlCrN和AlCrSiN/Cr/AlCrSiN两种复合薄膜,分别在700~800℃和800~900℃大气环境下对样品进行了热处理。利用X射线衍射仪、场发射高分辨率透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、电子探针显微分析仪、辉光放电质谱仪和傅里叶变换红外光谱仪,对样品的微观结构、化学组成和表面辐射特性进行了分析。通过建模计算了两种样品在不同温度下的氧化活化能和扩散系数,对比了其抗氧化性能和抗扩散性能。结果样品中的陶瓷层呈纳米晶-非晶结构特征,AlCrN和AlCrSiN陶瓷层中的纳米晶分别为hcp-Cr2N和hcp-AlN。非晶AlCrN介质会在750℃结晶形成面心立方相的Cr(Al)N,加入Si元素可以将其结晶温度提高至850℃。在氧化初期,由于纳米晶的不同,AlCrN和AlCrSiN陶瓷层的表面分别形成富Cr和富Al的氧化层,而由于fcc-Cr(Al)N的形成,以及氧化铬和氧化铝之间极高的溶解度,最终样品表面会形成铝、铬混合的氧化层。当非晶AlCrN介质结晶后,O元素通过晶界深入样品内部导致样品的红外发射率急剧增大,使其低发射特性失效。同时,结晶后的复合薄膜中陶瓷层的氧化活化能降低,Ni元素的扩散系数增大。结论纳米晶-非晶结构的陶瓷层具有更优异的抗氧化性能和抗扩散性能,加入Si元素可以提高样品的抗氧化性能,AlCrSiN/Cr/AlCrSiN复合薄膜可应用于850℃以下的低红外发射率应用。     

一种用于20Cr2Ni4A钢表面渗碳层的复合刷镀修复工艺

为解决20Cr2Ni4A钢表面渗碳层磨损后修复的难题,提出一种n-SiC/Ni-W复合刷镀修复工艺,并详细介绍了工艺流程、工艺参数及操作中的注意事项。通过测试修复层的耐磨性、硬度、结合力,结果表明,修复层具有很高的耐磨损性能,利用该复合电刷镀技术修复20Cr2Ni4A钢渗碳层的磨损表面完全满足使用要求。     

镀铬层等离子束流界面强化工艺

针对高温化学气流冲刷烧蚀的使用状态，提出了等离子束流界面强化解决镀Cr层与基体结合强度不足的技术问题，用非转移等离子束流对镀铬钢件表面进行快速加热进行界面强化处理的工艺方法，介绍了等离子束流界面强化原理，进行了等离子束流强化工艺试验，并对试验结果进行了检测和分析研究，结果表明，镀Cr层与基体产生了冶金结合，较为显著地提高了镀层与基体的结合强度。     

Detection of corrosion steel under an organic coating by infrared photography

The application of an infrared camera for detecting corrosion under organic coatings was studied. The ruptured blistering area, blister and filiform corrosion can be monitored easily by infrared thermography. When the corroded specimen is heated, the temperature at the surface over the corroded area changed differently according to the type of corrosion.The extent of increase in temperature was in the following sequence: ruptured blister > filiform filament > intact part > blister.From the analysis of temperature distribution at the surface of specimen, the location, shape and size of the corroded area can be estimated.     

槽形表面镀铬层的等离子弧强化

采用等离子弧工艺,对槽形表面结构进行强化处理,研究工艺参数对镀层结构和性能的影响,并分析了其界面强化机理.结果表明,等离子弧强化热输入量对镀层质量有明显的影响,热输入量过小难以实现镀层与基体的冶金结合,过大则引起"过加热",使镀层附近晶粒长大严重,降低镀层附近硬度及强化质量.采用合理的阴线、阳线、倒转侧面制定合理的强化工艺规范,可取得最佳强化效果.等离子束处理镀层界面成分变化分析结果表明,镀层中的Cr与基体Fe发生相互扩散,界面基体组织发生马氏体相变,使镀层与基体之间形成相变硬化层,达到冶金结合,改善了基体微观组织结构.     

应用数字图象处理技术的物位测控系统的研究

介绍了一种应用数字图象处理技术的物位测控系统。由CCD摄像头拍摄容器内物料表面图象，经计算机处理后得到物位高度，进而控制物料容器的供料阀门。实验结果表明，该测控系统具有良好的控制效果和精度。     

热喷涂及热处理对45钢表面组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜分析和显微硬度测试等手段,研究了喷焊及回火温度对镍基自熔合金粉末涂层组织和性能的影响。结果表明:在结合面上,元素互相扩散,形成亮白色带状的过渡层,基体母材区受热较少,组织变化不大。碳元素扩散进入喷焊层后,与Cr形成(Fe,Ni)23C6及Cr的碳化物,这些硬质相阻碍喷焊层晶粒的张大,致使晶粒细化,在45钢中形成粗棒状或块状组织。喷焊层与基体之间形成了良好的冶金结合,合金元素在喷焊层与基体界面附近连续分布,保证了较高的结合强度。     

焊接机器人智能过程与控制

使用高速摄影机观察焊接过程，当焊接电弧到达坡口根部边缘时，焊接电流达到脉冲电流峰值，采用CCD摄像机作为视觉传感器观察焊接熔池，CCD摄像机在较低的电流时以1ms的速度获取熔池表面图像，保证拍摄时与焊枪摆动中心同步，利用计算机处理焊接熔池图像并生成数字信号，将信号送入数控系统，数控装置采集焊接熔池特征各数，由此调整送丝速度、焊接速度、焊枪高度，控制熔滴过渡，达到对焊接过程的智能控制。     

GMAW根部间隙及焊枪对中信息的视觉检测

焊缝跟踪是焊接质量控制的一个重要内容。采用普通CCD摄像机配合窄带复合滤光器,拍摄出了GMAW根部间隙图像,根据对图像中根部间隙的特征分析,设计了图像处理算法,提取出了根部间隙边缘,获得了根部间隙的大小和焊枪对中信息,为下一步实现GMAW的焊缝跟踪奠定了基础。