爬行式弧焊机器人立向与横向焊接工艺的研究

基于新型爬行式弧焊机器人对大型构件不同焊接位置的焊接工艺进行了研究，从大量实验中研究焊接速度、焊接电流、焊枪位姿等人工调节因素对焊接质量的影响；总结了针对该系统的各因素的调整方法和量值。实验表明，参数的适当改变使该系统能应用于不同位置的焊接．从而保证大型构件的全位置自动化焊接。     

对爬行式弧焊机器人立向与横向焊接工艺的研究

介绍了新型爬行式弧焊机器人对大型构件不同焊接住置的焊接工艺研究，在大量试验中主要研究了焊接速度、焊接电流、焊枪住姿等人工调节因素对焊接质量的影响，并总结了针对该系统的各因素的调整方法和量值。试验表明，参数的适当改变使该系统能有效地应用于不同位置的焊接，以保证大型构件的全位置自动化焊接的实现。     

铝合金变极性等离子焊接电源的模块化设计

变极性等离子弧穿孔焊技术广泛应用于厚板铝合金构件的焊接。介绍了模块式铝合金变极性等离子焊接电源的构成、功能及特点。采用该电源对6～8mm厚铝合金试件进行了穿孔立焊工艺实验，结果表明：所设计的电源可靠性好、稳定性高，试件焊缝成形良好。     

昆明新机场巨型钢彩带厚板焊接技术

针对昆明新机场钢彩带巨型扁箱体构件、焊接位置全、板厚等特点,对施工过程主要焊接工艺技术要点进行了研究,并总结出超大箱形厚板构件焊接的成套施工技术。     

基于计算机控制的自动焊接系统在长距离油气管道焊接中的应用

长距离油气管道的焊缝为环形,在焊接过程中需要采用仰焊、立焊、平焊等几种焊接方式。由于每一种焊接工艺都有各自不同的操作要领,因此长距离输送管道的焊接较难实现自动化。并且长距离油气管道一般在野外现场焊接,工作环境复杂,对焊接系统的稳定性要求较高。鉴于此,设计研发了一种基于计算机控制的全位置自动焊接系统。该系统采用自保护药芯焊丝,除了能够满足仰焊、立焊和平焊等不同焊接工艺的要求,还具有电弧稳定、焊透性和焊渣剥离性良好、无需保护气体等诸多优点。基于X-80管线钢的焊接实验表明:自动化焊接系统的使用明显提高了焊接过程的连续性和稳定性,确保了焊接接头的内在品质和外观成形,降低了焊接工作强度,且降低了管道焊接的成本。     

大型薄壁构件激光焊接随焊压紧和焦点自动跟踪技术研究

为满足大型薄壁构件搭接焊接工艺对搭接间隙和焦点位置的要求,研制了一种具有随焊压紧和焦点自动跟踪功能的焊接技术及装置。通过电容传感器实时检测参考面的位置,结合信号处理系统及机床系统Z轴的补偿运动,完成对工件压紧力和焦点位置的闭环控制,实现了焊接过程中对薄壁构件的随焊压紧和焦点自动跟踪,避免了由于焊接变形和工件轮廓加工误差对焊接质量的影响。采用研制的焊接装置进行了焊接试验,达到了预期功能。     

非旋转管道环缝焊接自动控制技术

建立了非旋转管道环缝焊接自动控制系统,并介绍了其系统结构和工作原理。该系统可控制焊炬沿三个方向运动,并具有记忆跟踪功能。为满足全位置焊接工艺的要求。焊接电流、电弧电压、焊接速度及焊炬摆动的速度和摆幅等参数能根据焊接位置的不同自动调节。实验表明,该系统运行可靠,能有效提高生产效率,很好地满足了管道环缝打底、填充和盖面焊接的需要,具有重要的工程应用前景。     

管道全位置焊接参数控制系统

众多焊接参数的合理匹配和有效控制是管道环缝全位置焊接过程自动化的难题之一。结合路径示教、参数匹配及参数控制等技术，建立了管道环缝全位置焊接过程自动控制系统，并介绍了其工作原理、系统构成和软件设计。该系统能根据焊接位置自动匹配焊接电流、电弧电压、焊接速度以及焊炬摆动的速度和幅度等参数，并通过调节送丝速度实现了焊接电流的PID控制，通过调整焊炬高度实现了电弧长度的模糊控制。该系统还具有离线编程、路径示教和记忆跟踪等功能。将该系统用于非旋转管道环缝全位置焊接过程，实现了打底、填充和盖面焊接的自动控制。结果表明，实际焊接参数与预设值吻合良好，焊缝成形稳定。     

全位置焊接爬行器控制系统研制

全位置焊接爬行器配用柔性的钢带轨道可实现空间位置的环缝和直缝焊接。其控制系统的性能对焊接质量有着决定性的影响。设计了基于可编程控制器PIC的程序控制系统、直流电动机的驱动控制系统和数字显示系统。通过实验证明,该系统运行稳定、可靠,其工作精度能够满足焊接过程的要求。     

航天器空间曲线焊缝VPPA自动化焊接装备开发和应用

为研制满足空间曲线焊缝的VPPA穿孔立焊的自动化焊接装备,采用大负载高精度的2自由度转台变位机,高精度的三维直线导轨以及6自由度焊接机器人,组成多轴联动的焊接机器人系统。通过对6自由度关节机械臂、双自由度转台变位机系统以及三维移动装置的集成,提出一种机器回路控制与人在回路控制并存的空间曲线焊缝焊接系统的宏微控制策略,实现对焊枪与焊缝相对位置的实时控制,使VPPA焊枪与焊缝的相对位置在空间曲线焊缝焊接过程中,始终处于垂直立向上的关系,实现穿孔立向上焊接。在大型铝合金密封舱体焊接生产中实现应用,替代进口,填补中国空白,意义重大。     

铝合金激光立焊特性分析

以4 mm厚5A06铝合金为研究对象,利用3 kW的CO2激光器进行激光立焊和平焊工艺试验,对铝合金激光立焊的焊缝成形和气孔特征进行研究.结果表明,立焊的正面下凹量和背面下塌量均小于平焊,随着焊接热输入的增加,立焊和平焊的差异增大.立焊与平焊的焊缝成形和接头尺寸略有差异,当热输入较大时,立焊的正反面熔宽略小于平焊,而熔深则略大于平焊.铝合金激光立焊的气孔多以体积较大且形状不规则的气孔或孔洞组成,从气孔分布位置和形状看,立焊与平焊的差别不大,气孔多分布在焊缝中部且尺寸较大,相同工艺条件下,立焊的气孔数量略低于平焊.     

旋转电弧水下药芯焊丝电弧焊的智能化焊接系统

论述了基于旋转电弧传感的湿法水下电弧焊V形坡口焊缝跟踪技术.搭建了基于旋转电弧传感器的水下焊缝自动跟踪试验系统的硬件平台,确定了浅水水下湿法药芯焊丝焊接(FCAW))的工艺参数.利用焊接电流区间积分差值法进行焊枪水平偏差和竖直偏差的判别,通过数字信号处理来提高信号的稳定性、可靠性和一致性;通过理论和试验数据的分析,得到了水平和竖直方向的偏差判别方法;设计了模糊控制器和复合PID控制器,通过不同条件下的试验证明了以上工作的有效性.     

不同焊接位置海洋平台用钢焊缝金属低温断裂韧性

海洋平台用钢在横焊立焊位置下,焊缝金属低温断裂韧性存在差异,工程界普遍认为,高热输入的立焊位置试样韧性值低于低热输入的横焊位置试样,但诸多试验均呈现相反的结果.文中选取了两组CO₂焊横焊立焊位置的焊缝金属试样进行了低温断裂韧性试验,得出了CTOD(裂纹尖端张开位移)值,并对焊缝处宏观形貌、断口形貌以及金相组织进行了分析.结果表明,由于柱状晶数量和取向及夹渣的影响,横焊位置试样低温断裂韧性低于立焊位置试样.     

手工自蔓延立焊焊条研制过程中的问题探讨

介绍了铁基燃烧型焊条的特点及其研究现状,针对将普通铁基燃烧型自蔓延焊条应用于立焊时焊接效果不佳的事实,在普通铁基燃烧型焊条的基础上,借鉴其他焊接技术的立焊工艺原理(包括短渣、造气、活化焊、小热量短弧焊接等),研制可应用于立焊应急焊接的燃烧型焊条,以达到利用该焊条施行简便、快捷、单兵通用的立焊抢修目的.通过大量实验认为,...     

16MnR低合金钢板对接立焊单面焊双面成形工艺与探索

阐述了16MnR低合金钢板-板对接立焊单面焊双面成形的打底焊、填充焊、盖面焊的工艺过程及操作要领.重点讨论了提高单面焊双面成形打底焊质量的措施;强调了焊条伸入坡口的相对深度对打底焊、填充焊和盖面焊焊缝高度的重要影响.     

脉冲双丝焊接机器人在装载机动臂上的应用

介绍了装载机动臂使用焊接机器人的策划过程及效果。对动臂的四角圆弧矩形焊缝在三维空间的焊接进行试验,验证焊接机器人的智能软件对不规则曲线焊缝能够实现船形连续多层焊接,能够通过寻位和焊缝跟踪功能满足外形尺寸精度不高的结构件的焊接;根据装载机动臂焊缝尺寸大、连续性好的特点,采用脉冲、双丝、船形、连续、多层焊的焊接技术方案,提高焊接效率;采用双变位器的技术方案,焊接机器人能够连续工作,提高了设备利用率。通过全面批量应用,证明所采用的焊接机器人系统工艺适应性强、焊接稳定性好、焊接效率高。     

主管旋转式相贯曲线自动焊接模型与仿真

相贯管道的主管旋转式焊接方式能够实现相贯焊缝的全过程平角焊,降低工艺复杂度并提高焊接质量. 为了实现相贯管道的自动化焊接,建立了主管旋转式相贯曲线自动焊接模型. 以一般性相贯管道几何模型为基础,用齐次变换矩阵分析了焊缝特征和焊枪姿态,得出了主管旋转角的变化规律及焊枪与世界坐标系的空间位置关系. 利用MATLAB和OpenGL对相贯管道的几何模型和焊接过程的运动模型进行了仿真. 结果表明,该自动焊接模型是可行的,可以用于主管旋转式相贯曲线自动焊接的实时插补或离线编程.     

双面自动TIG立焊过程微机控制系统

针对空分设备的特点以及在手工焊接铝合金过程中遇到的技术难点，设计自动TIG立焊微机控制系统的目的在于提高焊接质量，改善工人劳动条件，提高劳动生产率，大大提高经济效益。     

Q235B药芯焊丝半自动焊焊接工艺试验

针对Q235B药芯焊丝半自动焊进行立焊、横焊、T型接头平焊的试验研究。选用E71T-8JD H8药芯焊丝,并对以上三种焊接方式制定了合理的焊接工艺参数。试验结果表明,三种焊接方式的接头外观和无损检测结果均合格,立焊、横焊焊接接头的拉伸、弯曲、冲击试验以及T型接头平焊的导向弯曲试验结果表明,三种焊接方式的焊接接头都具有良好的强度和韧性,均能够满足相关标准要求,完全符合产品的使用要求,选定的焊接材料和焊接工艺参数可用于这种钢材的现场焊接。     

旁路耦合电弧高速焊接工艺

为了实现传热、传质的解耦,提出了旁路耦合电弧焊接工艺(Arcing-wire PAW).介绍了旁路耦合电弧焊接工艺的原理和系统组成,利用数据采集系统和高速摄像机对电信号和熔滴过渡进行同步采集,结合电信号变化和熔滴过渡行为分析不同焊接参数对熔滴过渡的影响.结果表明,送丝速度和MIG电流的变化改变了焊丝熔化的平衡位置,使得熔滴的过渡状态和频率发生了变化,焊丝垂直高度的变化使得焊丝充分利用熔池的热量实现稳定快速过渡.由于传热和传质可以分开控制且电弧形态在焊接方向被拉长,保证了高速焊接时焊接过程的稳定性.