薄板的各向异性对等离子电弧弯曲成形过程的影响

为了研究各向异性的金属薄板对等离子电弧加热弯曲成形的影响规律,采用等离子电弧以直线分别沿1Cr18Ni9Ti薄板轧制方向(RD)和垂直于轧制的方向(TD)进行加热弯曲成形试验.结果表明随着电弧扫描速度的降低,电弧功率增大以及扫描次数的增加,薄板塑性变形的各向异性影响减弱;反之则增强.该研究对薄板等离子电弧加热弯曲成形的实际应用有重要意义.     

板材等离子体弯曲成形棱边效应实验研究与数值分析

等离子体弯曲成形技术能应用于高硬和脆性板材的弯曲成形.在等离子体电弧直线扫描金属板材弯曲成形时,发现板材弯曲后形成的棱边出现翘曲和弯曲角随扫描路径变化现象,即棱边效应,棱边效应会降低工件的成形精度,导致工件不能满足装配精度要求和使用寿命缩短.为了揭示棱边效应产生的原因和成形规律,实验研究了棱边效应的成形规律,并建立了板材等离子体弯曲成形的数值模型.根据计算结果对梭边效应的成形机理进行了深入分析,这能为后续优化成形工艺和减缓棱边效应对成形精度的影响提供理论依据.     

熔焊

20091086氩氮混合等离子焊接电弧的数值分析/雷玉成…//焊接学报.-2008,29(8):17~20以直流正极性氩氮混合工作气体等离子焊接电弧为研究对象,依据磁流体动力学理论构建电弧的数学模型,运用有限元分析软件ANSYS建立了三维稳态下轴对称的、氩氮混合工作气体的1/2等离子焊接电弧的数学模型,得到了焊接电弧的温度场、电场、电磁场、速度场的形态分布特征。分析了氩氮混合工作气体等离子弧的特性,并与纯氩气时的等离子弧的温度场及阳极热流密度分布进行了对比。结果表明,采用混合离子气时,等离子电弧的弧心最高温度相对于纯氩气时有所提高,另外弧柱区的高温区向阳极偏移,阳极的热流密度相对增加。图8参520091087等离子体弧柔性成形技术研究/李刚//电焊机.-2008,38(7):36~41等离子体弧柔性成形技术是利用热应力和热应变来实现板材成形的新型技术,在国内外逐渐成为研究的热点。因为等离子体弧与其它热源相比更经济、安全、灵活、实用,但是目前相关工作研究非常有限,如仅利用直线扫描路径研究板材成形情况,考察弯折区域金相组织的变化等问题,在探讨了薄板等离子体弧柔性成形技术的成形机理基础上,通过不同形状的板材,以实验...     

熔焊

20091086氩氮混合等离子焊接电弧的数值分析/雷玉成…//焊接学报.-2008,29(8):17~20以直流正极性氩氮混合工作气体等离子焊接电弧为研究对象,依据磁流体动力学理论构建电弧的数学模型,运用有限元分析软件ANSYS建立了三维稳态下轴对称的、氩氮混合工作气体的1/2等离子焊接电弧的数学模型,得到了焊接电弧的温度场、电场、电磁场、速度场的形态分布特征。分析了氩氮混合工作气体等离子弧的特性,并与纯氩气时的等离子弧的温度场及阳极热流密度分布进行了对比。结果表明,采用混合离子气时,等离子电弧的弧心最高温度相对于纯氩气时有所提高,另外弧柱区的高温区向阳极偏移,阳极的热流密度相对增加。图8参520091087等离子体弧柔性成形技术研究/李刚//电焊机.-2008,38(7):36~41等离子体弧柔性成形技术是利用热应力和热应变来实现板材成形的新型技术,在国内外逐渐成为研究的热点。因为等离子体弧与其它热源相比更经济、安全、灵活、实用,但是目前相关工作研究非常有限,如仅利用直线扫描路径研究板材成形情况,考察弯折区域金相组织的变化等问题,在探讨了薄板等离子体弧柔性成形技术的成形机理基础上,通过不同形状的板材,以实验...     

基于多信号检测的等离子弧焊接平台构建

焊接过程的准确检测是实现高效优质焊接的基础。实现等离子弧焊接过程的多信号检测对于指导等离子弧焊接工艺具有重要意义。文中搭建了基于多信号检测的等离子弧焊接平台,该等离子弧焊接平台包括等离子弧焊机和焊枪系统、机械运动机构、视觉检测系统、焊接过程监测系统、计算机控制系统等;通过视觉检测系统拍摄了等离子弧焊接电弧形态,测量出了喷嘴出口处的电弧直径与工件上表面电弧直径比值为0. 64,证实了等离子弧焊接电弧挺度高,发散程度小;通过焊接过程监测系统,拍摄了焊缝温感扫描图,在线实时监测了等离子弧焊接焊缝成形,结果表明温感扫描图可以比较准确地反映等离子弧焊接的实际焊缝成形。     

Plasma-MIG复合电弧焊接特性分析

采用Plasma-MIG复合电弧对Q235低碳钢进行堆焊试验,对焊接过程中复合电弧形态、电弧空间分布、焊缝成形及细晶原理进行了分析.结果表明,Plasma-MIG复合电弧焊接过程中,外层等离子电弧单独存在,内层MIG电弧在焊丝端部与外层等离子弧耦合.复合电弧空间温度分布均匀,高温停留时间短,冷却速度快.Plasma-MIG复合电弧在大的等离子电流下,促进填充金属润湿铺展,焊缝熔宽大,成形美观.相同热输入量条件下,等离子电流增大能够促进晶粒自发形核,原奥氏体晶粒及焊缝组织得到细化.     

变极性等离子电弧压力的径向分布

变极性等离子焊接过程中产生的电弧压力将直接影响到熔池的形态以及最后的焊缝成形,因此对其的研究有着十分重要的意义.关于电弧压力径向上的分布规律的探讨,对于电弧以及熔池的力学分析及数值模拟也具有现实的指导意义.利用U形压力计测量了不同焊接电流条件下的变极性等离子弧压力沿径向的分布,讨论了其分布规律,认为变极性等离子弧压力的径向分布仍然属于高斯分布,而不是双面指数分布.同时发现,电弧压力随着电流的增加而增长,但是增长幅度趋于缓和.     

气流再压缩等离子弧焊接工艺初步探究

等离子弧焊接在中厚板焊接领域具有重要的应用前景.自主设计搭建了气流再压缩等离子弧焊接系统,开展了气流再压缩等离子弧焊接新工艺试验研究.通过焊接过程监测系统分析焊缝成形,温感扫描图可以比较准确的反映实际焊缝成形.针对8 mm厚的304不锈钢,焊接电流为150 A时,常规等离子弧焊接熔深为6.53 mm;气流再压缩等离子弧焊接可以完全熔透工件,且正面焊缝和背面焊缝成形良好.结果表明,相同电流条件下,与常规等离子弧焊接相比,气流再压缩等离子弧焊接电弧电压升高;气流再压缩等离子弧焊接可以提高焊接熔透能力.     

电弧快速成形工艺的研究现状

介绍了一种新型的快速成形方法--利用焊接电弧进行成形.通过分析比较阐述了电弧成形与其他金属成形方法相比所具有的优势.回顾了迄今为止,基于电弧成形的国内外发展现状.分别选取基于非熔化极气体保护焊、熔化极气体保护焊以及等离子弧焊的快速成形工艺进行阐述,从成形产品性能、表面状态、成形精度方面加以分析,着重阐述了工艺参数对成形效果的影响.指出了现阶段成形工艺所存在的问题.最后对电弧成形的研究方向进行了预测.     

三维激光弯曲成形研究的新进展及发展趋势

综述了三维激光弯曲成形的最新研究动态及发展趋势，论述了三维激光弯曲成形过程中激光扫描策略对成形的影响，分析了扫描路径的变化对典形零件的成形规律，同时分析了管状零件激光弯曲的影响因素及成形规律。最后综述了激光弯曲成形应用于工业的关键因素及发展前景。     

磁控等离子体弧金属板件柔性成形技术研究

等离子体弧柔性成形技术（FFUPA）是近年来发展起来的金属板件成形技术．利用该技术得到表面光滑、弯曲曲率小的工件较困难。为解决此关键技术问题,由等离子体的“与磁场可作用性”这一特点,利用低强度的均匀磁场来控制电子运动和增加在等离子体系统（磁控装置）中电子运动路径的长度,分散单位时间内单位面积上的等离子体数量,从而得到表面较光滑、弯曲曲率较小的工件。通过交变磁场再约束等离子体弧柔性成形实验,研究了等离子体弧在交变磁场中的特性,分析了加入交变磁场对板件弯曲成形表面质量、弯曲成形速度的影响规律。     

时序综合分析在金属板柔性成形试验中的应用

针对金属板等离子体弧柔性成形的试验数据处理问题,提出用灰色系统理论与时间序列分析相结合的方法描述金属板在弯曲变形过程中的角度变化。用一组实测温度变化数据证明了用GM（1,1）模型和ARMA模型共同描述金属板弯曲成形的适用性,并用模型预算公式对预测值与实测值作了比较,证明预测效果良好。     

激光正余弦扫描过程中板材的变形行为

板材激光热应力成形是一种利用激光成形工件的柔性成形技术.对于不同的激光扫描轨迹,板材所产生的变形行为是不同的.研究激光成形过程中板材变形与扫描轨迹之间的关系对该技术的应用尤为重要.直线、正弦线和余弦线是三种典型的扫描轨迹规划.本文以板材激光单次扫描成形过程为研究对象,对激光三种扫描轨迹下板材的变形行为进行了有限元模拟,并对模拟结果进行了分析.     

扫描路径规划对激光弯曲成形影响的实验研究

在三维激光成形中,扫描步距、扫描的先后次序、扫描线距自由端的距离等扫描路径规划参数对最终变形量都有影响。实验表明：当扫描线距自由端的距离L′增加时,弯曲角度随之增大,但当L′继续增加时,板料的弯曲角度却减小,最后逐渐趋于平缓。当扫描步距太小,板料的总体弯曲效果并不好,而且由于重叠加热,使板料硬度降低。随着扫描步距的继续增大,板料的最终弯曲效果只是每次扫描的弯曲变形量的简单迭加。而且实验发现,先采用大的步距对板料进行扫描,然后在两条扫描线之间再插入扫描线,此时的弯曲效果比顺次加热的弯曲效果要好。     

变极性脉冲MIG焊的控制

研究变极性脉冲MIC焊的主要目的是控制形成浅焯缝,高效焊接铝合金薄板变极性脉冲MIG蚌的控制系统由逆史控制系统和单片机控制系统构成。控制系统协调控制电弧极性、电弧稳定性、焊丝熔化及熔滴过渡、电弧电压等焊接参数,获得稳定的焊接过程。变极性脉冲MIG焊在电弧EP极性时,利用脉冲电流熔化焊丝、形成熔滴过渡,电弧EN极性时电弧沿焊丝端上爬,EN极性电孤促进焊丝熔化、减小电弧对熔池的加热作用,减小焊缝熔深,焊接薄板时其有独特优势。     

FEM SIMULATION FOR LASER FORMING PROCESSING

Laser forming involves heating sheet metal workpiece along a certain path with a defocused laser beam directed irradiate to the surface. During laser forming, a transient temperature fields is caused by the irradiation and travelling of a laser beam. Consequently, thermal expansion and contraction take place, and allows the thermalmechanical forming of complex shapes. This is a new manufacturing technique that forming metal sheet only by thermal stress. Therefore, the analysis of temperature fields and stress fields are very useful for studying the forming mechanism and controlling the accuracy of laser forming. The non-liner finite element solver, MARC, is employed to solve the thermal-mechanical analysis. Using this model, the stress and strain distribution of pure aluminum plate with different thickness are analyzed. The influence of scanning speed on temperature fields and plastic strain of metal sheet under the condition of constant line energy are also presented. Numerical results agree well with the exT~erimental results.     

金属板材分层渐进成形技术及其有限元模拟

本文介绍了金属板材分层渐进成形技术。由于金属板材分层渐进成形的工艺较复杂 ,各种参数及加工轨迹很难用实验方法确定 ,如何选择合理的工艺参数来得到理想的加工工件成为问题的关键。根据金属板材分层渐进成形为多工步成形的技术特点 ,提出了金属板材分层渐进成形的有限元模拟方案     

金属电弧喷涂成型快速制模关键技术与应用

金属电弧喷涂成型制模技术是一种基于"复制"的制模工艺,与传统制模工艺相比,具有制模速度快、周期短、成本低等特点。金属喷涂模具由金属型壳、背衬强化层以及模框等构成,是一种具有梯度材料结构的复合材料模具。关键制模工艺包括:母模制备、金属型壳制造、模框制作、背衬强化层制作、脱模以及后处理等。金属喷涂制模技术可用于制造注塑模具、热成型模具和板料冲压模具等。该文以大型汽车覆盖件模具的快速制造为例进行了详细介绍。     

基于快速测量的曲面多点成形精度控制

在板类件多点成形中,由于板料回弹、工件定位等因素,成形后的工件曲面与目标模型之间存在误差。文章通过激光快速扫描测量获得成形后工件的三维形状点云数据,经平滑去噪后,用对异常点不敏感的鲁棒最小二乘法进行B样条曲面拟合。将重构的曲面与目标模型配准计算后将曲面误差反馈到多点CAD系统,根据该误差进行回弹补偿、闭环修正工件曲面误差,并给出应用实例。结果表明,基于快速测量的曲面多点成形精度控制技术充分利用了多点成形的快速性的特点,通过三维空间形状反馈,来提高多点成形的精度。