焊接与连接工艺、键合工艺

0600653 埋弧自动角焊机控制系统的研制[刊,中]／焦万才／／自动化技术与应用．-2005,24(3)．-39-41(G) 采用单片机对埋弧自动角焊机进行控制,实现焊接过程的实时控制,保证焊接电流的跟踪控制及电弧电压的自动调节。实现了焊接小车和送丝电机及焊接参数的闭环控制,经过实验验证,焊接过程稳定,焊缝质量较好,具有一定的实用价值。参3     

特种氩弧焊机电源的实现

讨论了一种用于氩弧焊机的电源系统。该系统解决了现有的焊接电源存在的引弧困难、电流控制精度低等问题，电源随工控机控制的给定焊接电流参数而变化，提高了设备的自动化程度，扩大了焊接参数的可调范围，降低了焊接电流硬件的复杂程度，实践证明，整个系统设计合理，操作方便，完全满足焊接技术的要求。     

专用电阻焊电源的控制

利用现有的一名功率为25kW的单相全波次级整流电阻焊机,设计出专用电阻焊电源控制器，从而得到了一套满足控制功能要求的可进行点焊缝焊的专用电阻焊机。分析了电阻焊的焊接工艺，给出了以单片机为主构成的电阻焊控制电路及软件流程。通过脉冲电源供应的控制,可得到较好的缝焊焊接效果。     

微机控制薄板电子束焊自动熔透及焊缝跟踪的研究

提出了一种薄板电子束焊接焊缝自动熔透及焊缝跟踪方法。与一般的电子束控制方法不同,它通过微机在焊接过程中自动寻找最佳规范实现自适应控制。本方法中,聚焦电流和偏转电流是根据工件背面的漏电流来进行调节和控制的。在给定焊接规范清况下,工件背面漏电流未达到一定的极值意味着电子束的聚焦及对中未处在最佳状态,聚焦及偏转电流就会自动地进行调整,直到工件背面漏电流达到极值,此时电子束具有最佳规范状态。本方法对电子束的参数波动引起的熔透不良及偏离焊缝中心都可快速补偿,保证了焊接质量稳定。提高了电子束焊机的加工稳定性与适应性。     

基于Arm的电子束焊机灯丝电源的设计

电子束焊接具有能量密度高、焊件不易氧化等诸多优点,在国防、汽车、船舶等行业中得到了广泛的应用。传统的电子束焊机电源系统采用工频或中频技术,具有体积大、效率低、束流稳定性差等缺点。分析电子束焊机电源目前存在的缺点并结合现代电力电子技术,本人提出一种基于Arm的全数字化控制的灯丝电源方案,并详细介绍了软硬件实现方法。实验表明,该灯丝电源能够精确地稳定阴极灯丝电流,灯丝发射电子密度稳定性好,达到很好的性能要求。     

矩形环缝的自动氩弧焊机

为解决密封继电器锡焊密封所产生的污染等问題,研究了应用氩弧焊进行密封的可能性,根据继电器结构的要求,研制了可以使矩形环缝实现自动焊接的氩弧焊机。焊机具有转动、X向平劝和Y向平动等三个运动系统,利用限位开关进行程序控制,实现了带圆角的矩形工件的自动回转,使相邻两边的焊缝自动衔接。可焊矩形环缝的最大尺寸为65毫米×45毫米,焊接电流的调节范围为3～28安培。应用试验表明,焊机性能稳定,焊缝成形良好,对试验中发现的近缝区的微裂纹漏气现象进行了分析,找出了克服的方法。     

316L不锈钢激光——钨极惰性气体复合焊接工艺研究

为了进一步提高316L不锈钢的可焊性,采用Rofin Sinar 5kW快轴流CO2激光器和Miller钨极惰性气体(TIG)焊机,对3mm厚316L不锈钢进行了一系列CO2激光-TIG电弧复合焊接工艺试验,研究了激光功率、电弧电流、热源间距等工艺参数对焊缝成形的影响规律。在激光功率大于2.5kW时,会产生小孔效应,其对复合焊接熔深影响显著;而当电弧电流小于150A时,焊接熔宽与两热源的热输入关系密切,当电流大于150A时,仅电弧电流是焊接熔宽的决定性因素;热源间距存在一个最佳值2mm~3mm,此时,焊接熔深可提高1.46倍~2.54倍。研究结果表明,复合焊接提高了316L不锈钢的可焊性。     

高功率光纤激光-TIG复合焊接实验研究

激光诱导的羽辉对高功率光纤激光焊接过程具有重大影响。采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius MagicWave3000job数字化焊机进行了高功率光纤激光-非熔化极气体保护焊(TIG)复合焊接实验;通过高速摄像记录焊接过程中羽辉和等离子体的形态,并利用体视显微镜观测焊缝的熔深和熔宽。研究了TIG电弧对高功率光纤激光焊接羽辉影响的基本规律,并分析了产生这种影响的主要机制。结果表明,高功率光纤激光-TIG复合焊接熔深比单光纤激光焊接显著提高约20%,且基本不受电流大小的影响,焊接熔宽随电弧电流的增加逐渐增大;在一定热源间距范围,复合焊接熔深和熔宽对其变化不敏感。电弧对羽辉的作用机制主要表现为高温的电弧能够气化羽辉中的微粒,从而显著削弱羽辉对激光的影响。     

激光焊接等离子体电流产生机理及电磁场对其作用研究

理论分析表明,深孔中的等离子体向外喷出时,电子和正离子具有不同的热运动速度,电子速度约为正离子速度的50倍,从而在激光喷嘴和工件间形成一电位差.将喷嘴和工件短路则可产生一等离子体电流,其大小约为10-1 mA量级.在该回路中串联一外加电源,等离子体电流随外加电源电压增大呈线性增大.加入一垂直于激光束方向的磁场,则带电粒子受一侧向电磁力作用而被加速运动离开激光束. 实验采用焊接过程中提升喷嘴的方法,加入辅助电磁场进行焊接可使深熔焊焊缝长度增加,表明驱除熔池上方等离子体后激光效率获得提高.随激磁电流(磁场强度)增大,深熔焊长度增大.随外加电压(电场强度)增大,深熔焊长度在25V外加电压时,达到最大值,过低和过高的外加电压都减小深熔焊长度的增加量.(OE10)     

通信测试仪用绕组铁心的焊接

本文以J6081型电缆障碍测试仪绕组铁心的紧固为例,介绍了采用Ar+H_2混合气钵保护焊(非熔化极)取代传统的铆接工艺,并详细阐述了ZXG-300型焊机的主电源电路,焊接电流控制系统,高频引弧电路的改进方法及其工作原理.同时分析了两种工艺的技术及经济效果,结果表明,改进合理,效益显著.     

数字信号处理器在CO2焊接中的应用

本文阐述了焊接过程信息数字处理控制思想,研究了DSP在CO2气体保护焊机中的应用,通过研究和样机试验,建立了一套焊接电源的数字化、信息化、柔性化控制平台,并说明了DSP在CO2焊接领域中的应用优点.该系统工作稳定可靠,较好的满足了工艺性能,基本实现了焊机控制的数字化.     

形状记忆合金YAG激光焊接

采用YAG激光焊机对TiNi形状记忆合金板材进行焊接性研究.通过大量工艺试验确定合适的激光工艺参数范围.分别对焊接接头各部分微观组织特点、组织结构、记忆性能、抗拉强度进行了研究.研究发现,焊缝组织晶粒粗大,有新相Ni3Ti的析出;焊接热影响区较窄;焊接接头的形状恢复率是母材的97.4%;母材抗拉强度为Il55MPa,焊接接头抗拉强度达798MPa,是母材抗拉强度的69%,断裂部位在焊缝中心.     

GQ-0.5型CO_2激光焊接机通过鉴定

机械工业部成都电焊机研究所研制的GQ-0.5型CO_2激光焊机已于84年1月20日通过了技术鉴定。该焊机的激光器部分系由6支输出功率近百瓦的CO_2激光器配以专门的光路系统组装而成;其通用工作台可适应一般的直线和环形焊缝的焊接要求;焊机的外光路系统具有可与聚焦光束同轴切换的光学观察瞄准装置。该焊机结构新颖紧凑,操作维护简便,     

激光-电阻复合焊接铝合金T型接头工艺及性能

采用激光-电阻复合焊接方法进行铝合金T型接头焊接工艺试验,对激光-电阻复合焊接过程中的主要焊接工艺参数:滚轮电极形状、电流大小和激光功率对焊缝成形及接头性能的影响进行分析,并优化工艺参数以获得良好的焊缝成形和优质焊接接头.试验结果表明:采用弧形端面滚轮电极,在合适的电流和激光功率参数条件下,激光-电阻复合焊接T型接头不仅可以降低接头搭接面的间隙,而且改善焊缝成形,增加搭接面的焊缝宽度,使T型接头的拉伸剪切栽荷与单独激光焊接相比得到显著提高.激光-电阻复合焊接有效改善了激光焊接存在的一些不足,拓展了激光焊接的工业应用范围.     

基于响应面法的DP800车用高强钢激光-电弧复合焊接焊缝成形研究

为了优化DP800车用高强钢复合焊接的焊缝成形和工艺参数,基于响应面法建立了激光-电弧复合焊接主要工艺参数与焊缝特征参数之间的数学模型,并进行了方差分析。以特定熔深和最小化熔宽为目标,对激光功率、焊接电流、焊接速度进行了优化,得到最优工艺参数,并进行了试验验证。研究结果表明：激光功率和焊接电流与焊缝熔深呈正相关,焊接速度与焊缝熔深呈负相关;随着焊接电流的增加或焊接速度的降低,焊缝熔宽逐渐增大,激光功率几乎不对熔宽产生影响。在最优工艺参数下通过试验验证了模型的准确性,熔深和熔宽的误差率均在5%以内。     

14 mm厚EH36高强钢光纤激光-MAG复合焊工艺及接头组织性能

利用光纤激光-MAG复合焊工艺焊接了14 mm厚的EH36高强钢,研究了激光功率、焊接速度和焊接电流对焊缝成形的影响,并分析了优化工艺下焊接接头的组织和性能。结果表明,随着激光功率的增大,焊缝的熔深增大,熔宽基本不变;随着焊接速率的增大,焊缝的熔宽减小;随着焊接电流的增大,焊缝的熔宽基本不变。最佳焊接工艺下得到的焊缝成形良好且无焊接缺陷存在;焊缝及热影响区的组织主要由板条马氏体组成;焊缝金属的硬度大于母材的;拉伸试样断裂位置在母材;焊缝横向侧弯试验后,拉伸面没有出现裂纹;焊缝冲击试样断面为准解理断口形貌。     

热源空间位置对激光电弧复合焊接焊缝成形的影响

在激光电弧复合焊接中，热源空间位置关系，如热源间距、激光离焦量、焊炬倾角 等对激光、电弧之间的协同效应具有至关重要的作用，但是目前对此缺乏系统的专题研究。为此，采用5 kW CO2快轴流激光器和MAG(metal active gas)焊机对7 mm Q235钢板进行了激光电弧复合焊接工艺研究，集中探讨了空间位置参数对焊缝成形的影响规律。结果表明，热源空间位置参数对复合焊接焊缝成形具有显著影响，只有在合理的参数组合下才能够获得理想的焊缝质量。其中，热源间距对熔深的影响最大，不同间距处的熔深增幅高达55％，焊丝干伸长和离焦量对焊接熔深也具有较强的影响。焊接熔宽则对焊炬倾角和焊丝干伸长的变化更为敏感。上述参数主要通过改变激光电弧等离子体相互作用、热源能量叠加状态和熔池受力状况来决定焊缝成形。     

电阻焊接技术及其应用设备

主要论述了电阻焊接技术的焊接原理，根据焦耳定律，焊接电流通过具有一定电阻值的接触表面，产生热量、熔化形成焊点。同时简要说明了影响电阻焊鸽主要因素和常用的电极材料。最后介绍了微电子器件制造中常见的电阻焊设备，包括点焊机、平行缝焊机和平行微隙焊机，并简述点焊机的分类和不同设备的基本特性。     

CO2弧焊电源的研制

文章介绍了基于数字信号处理器控制的CO2弧焊电源控制系统.具体讨论了用数字信号处理芯片控制焊接电源的硬件设计框图以及主要软件流程.试验证明,该系统工作稳定可靠,较好的满足了工艺性能,实现了焊机控制的数字化.     

304#不锈钢旋转双焦点激光-TIG焊接组织性能

为了提高不锈钢焊接性能,提出了一种旋转双焦点激光-惰性气体钨极保护焊(tungsten inert gas,TIG)复合焊接方法,该方法通过旋转的两束激光与电弧进行旁轴复合.运用自行设计的旋转双焦点激光-TIG复合焊接头对304#不锈钢进行了工艺试验,并分析了焊缝的组织和性能.结果表明,在旋转双焦点激光-TIG复合焊接过程中,焊接电流和激光功率的有效耦合是影响焊缝组织的关键因素,而旋转频率的大小对焊缝的组织形成以及显微硬度都有非常重要的关系,低速旋转时可以引起焊缝的多次重熔,因此使得组织细小,硬度较高.该结果可用于指导激光-TIG复合焊接技术的理论分析及其实验研究.