基于激光熔覆再制造PDC钻头的机器人仿真分析

为了降低PDC钻头维修成本以及钻井周期,基于激光熔覆再制造技术,提出用机器人实现对钻头的再制造. 基于逆向工程,对PDC钻头进行数据采集,再对获取的钻头点云数据进行数据处理、三维重构,构造出与实体PDC钻头相同的三维模型. 利用软件Geomagic布尔运算得出工件缺损部位,在软件NX1899中利用等距平面族Γ与钻头修复部位相交,实现对曲面零件的路径规划. 对机器人末端焊枪修复PDC钻头轨迹进行仿真模拟,利用软件PQart模拟工作环境中工件相对于机器人的位置,实现对机器人的轨迹优化. 调整机器人末端焊枪位姿,提高修复后PDC钻头的表面性能. 验证了所述方法的可行性,为激光熔覆再制造技术修复复杂曲面提供了参考.     

相控阵超声技术在轴类键槽磨损修复中的应用

在设备运转过程中,键槽部位会发生磨损,键槽磨损修复工艺多种多样,在使用堆焊修复时,应重点关注焊接质量,避免发生焊接缺陷造成轴头力学性能下降以及修复效果不理想的问题。应用相控阵超声技术的工件仿真模拟和缺陷三维动态显示功能,实现了对电机转子键槽堆焊修复部位内焊接缺陷的有效检测和精确定量,为轴类键槽堆焊修复的检测工作提供了新思路。     

耐磨堆焊材料在我国水泥工业中的应用

总结了我国水泥工业设备磨损失效的基本情况,分析了关键大型设备的使用工况和磨损机理,详细介绍了几种设备部件的耐磨堆焊修复材料和堆焊工艺及其应用.分析表明,耐磨堆焊材料用于水泥设备再制造,对节能、节材、保护环境、促进循环经济发展具有重要意义.     

高炉渣磨机在线堆焊专用设备的研制

立磨的在线堆焊修复,是指利用检修或停机的较短时间,对磨损的磨辊辊套和磨盘进行堆焊再制造,达到恢复工况要求的耐磨性能,最大程度地缩短停机时间,达到提高立磨作业率目的。文中主要根据立磨在线堆焊的工况条件及明弧自保护堆焊修复再制造的工艺要求,研制出了操作简单、安装方便、满足工艺要求的专用成套设备,经过工程实际应用,效果良好。     

铸件毛坯自动修复机器人设计与实验研究

随着3D打印技术的发展,增材再制造技术也成为各类零件缺陷自动修复的手段之一。针对大型铸件缺陷的修复以人工堆焊为主,存在效率低、对工人伤害大、修复合格率低等缺点。为此,提出了利用3D打印再制造技术对缺陷进行自动修复的工艺方法,即利用视觉系统对工件自动扫描重构工件三维模型,并与标准CAD模型比对,确定缺陷的类型、分布及尺度特征,获取各损伤部位的3D点云数据,根据缺陷模型自动编程并生成机器人程序,驱动执行机构依次完成各缺陷自动焊接修复。实验结果表明:工件缺陷重构模型精度在±0.1 mm以内,扫描速度为1 000 mm/min,自动焊接修复工件无焊接缺陷,各项性能指标满足实际使用要求。     

零件内表面堆焊

采用各种堆焊方法修复小直径零件的内表面,有一定的困难,尤其是采用金属粉末做填充材料;到目前为止,等离子堆焊还只限于堆焊零件的外表面。零件(如冲压模、内燃机车连杆等)内表面堆焊的主要困难是,等离子焊枪尺寸大,伸不到所堆焊的部位。本试验研制了能堆焊直径60毫米或再大一些的零件内表面用的小型等离子堆焊枪(见图)。     

锅炉水冷壁立向下自动仿形堆焊技术

根据锅炉水冷壁的结构特点,开发了水冷壁表面自动堆焊设备。设备采用仿形技术,通过脉冲MIG摆动向下立焊完成锅炉水冷壁生产及修复。仿形技术保证了堆焊过程中焊枪嘴与焊接工件表面距离不变。确保电弧长恒定、焊丝伸出长度一致;工艺参数稳定,焊接表面成形好。生产实践证明该自动堆焊设备在锅炉水冷壁焊接生产修复中收到良好效果。是一种稳定、高效、低成本的锅炉水冷壁焊接专用设备。     

机车车轮埋弧堆焊专机

前言 车轮埋弧堆焊专机是专门用于对火车车轮的磨损表面进行堆焊的专用焊接设备。此埋弧堆焊机具有操作简单、生产效率高、焊接质量好、自动化程度高等优点,受到用户的好评。     

压力机飞轮主轴的一种修复方法——堆焊法

堆焊技术是解决机械零件磨损的高效且经济的方法。飞轮主轴是机械压力机传动的核心部件,长期使用使飞轮主轴磨损。通过对飞轮主轴的堆焊法修复,降低了生产成本。本文通过两种堆焊工艺解决了不同程度磨损的修复问题,达到了良好效果。     

CO_2气体保护电磁振动电弧堆焊

在修理各种机床、动力设备时,我们遵照伟大领袖毛主席关于“勤俭办工厂,勤俭办商店,勤俭办一切国营事业和合作事业”的教导,采用了 CO_2气体保护电磁振动堆焊的新工艺来修复各种磨损零件。通过实践证明:用这种方法修复各种磨损零件是一项有效的方法。细焊丝 CO_2气体保护电磁振动电弧堆焊(以下简称气保护振动堆焊)是利用电弧热量来熔化焊丝和工件金属,在 CO_2气体     

Path planning for MIG surfacing of robot-based remanufacturing system

Robot-based remanufacturing system can scan the worn parts and develop the corresponding models, compare them with the standard model, calculate the weld deposit, implement welding path planning, and repair the worn parts with MIG surfacing automatically. This paper investigates the welding path planning after calibrating, scanning and model rebuilding. The following aspects are contained： introducing the planning principle, selecting the suitable welding process based on welding parameters （current and speed）, calculating welding overlap quantity by the superposition method. Also, it has been verified that good weld profile can be obtained with the optimized parameters.     

Nb-Ni-Ti-B强化药芯焊丝堆焊金属组织结构及耐磨性分析

针对Nb-Ni-Ti-B强化药芯焊丝堆焊金属进行研究,采用XRD和SEM分析了样品的相结构和显微结构;研究发现焊丝熔敷金属中的Fe2B能使熔敷金属堆焊层更加稳固,具有良好的抗剥离性能,Fe2B的硬度高、耐磨性好、分布均匀,镶嵌在熔敷金属的基体中有着骨架的作用,使该合金具有了良好的耐磨性;堆焊金属中的TiC为NbC提供了凝结核,形成NbC+TiC复合相,在提高耐磨性的同时有利于促进NbC弥散分布。NbC+TiC复合相弥散分布在熔敷金属中,部分NbC+TiC复合相嵌于Fe2B组织中有利于固化Fe2B组织。通过Nb-Ni-Ti-B强化药芯焊丝堆焊金属与5C-27Cr型高碳高铬合金焊丝熔敷金属磨损试验比较,Nb-Ni-Ti-B强化堆焊金属相对5C-27Cr型高碳高铬合金的耐磨性为2.08。     

焊接技术在广西制糖机械再制造中的应用

介绍了广西制糖产业概况、再制造概念及其对制糖产业的重要意义,重点介绍焊接技术在制糖机械再制造中的应用。再制造技术包括无损检测、焊接、电弧喷涂、电刷镀、振动时效等技术,其中焊接技术(含方法、材料和工艺)在制糖机械废旧产品的再制造中起到关键作用。列出制糖机械常见的废旧产品及其适用的焊接技术情况,在使用过程中发生频率最高的几种损坏形式,如压榨机辊轴轴颈磨损和压榨机撕解机刀磨损等,采用焊接技术使其成为再制造产品即恢复其使用功能。提出了发展广西制糖机械再制造须解决的主要问题。     

PLC控制步进电机在自动堆焊中的应用

利用可编程控制器（PLC）控制步进电机和电焊机，实现车钩堆焊过程的自动化控制。针对焊接技术向自动化方向发展的趋势，研制了一种PLC控制技术用于火车车钩焊补的自动化堆焊设备，该设备由机械系统，控制系统以及焊接系统组成。利用PLC控制3个电机的转递和转向，从而控制焊枪的运动轨迹，通过焊接试验得出一组典型的焊接规范参数。试验结果表明，系统具有运行可靠，操作方便以及效率高等特点，对改善工人劳动条件和提高生产效率具有明显的实用意义。     

磨辊明弧堆焊系统自动控制方法

为实现磨煤机磨辊明弧堆焊设备的自动化,研究了堆焊机主要运动部分的控制方法.依据磨辊堆焊系统机械结构,建立了运动系统的坐标公式.根据堆焊过程的特征,将堆焊过程分为同弧段堆焊和过渡弧段堆焊.根据磨辊的磨损状况,将磨辊表面拟合成球面,提出了一种焊头轨迹控制方法,推导出实现该方法的同弧段运动控制公式与过渡弧段的运动控制公式.根据该方法的原理,建立了控制轨迹的误差公式,并借助MATLAB进行了误差分析.结果表明,文中提出的控制方法满足堆焊工艺要求.     

一种相贯线曲线通用切割机的研制

大直径筒体的相贯线曲线焊接,为了得到高精度的切割尺寸,保证焊接质量,提高切割效率,降低成本。利用正弦曲线机构将简单的机械运动变为割矩端部复杂的曲线运动,实现了相贯线曲线运动轨迹的自动切割,只需改变正弦曲线运动机构的偏心机构回转半径e就可实现不同直径的筒体与接管相交所形成的相贯线曲线的自动切割。该割炬绕工件的转动与上下的同步移动采用直接传动,动作协调、传动平稳,避免了传动积累误差,可在多种位置点火切割,结构简单,操作方便,工作可靠。通过应用,取得了明显的经济效益,降低了成本,提高了效率3～5倍,切割质量稳定可靠。是一种低成本自动化相贯线曲线的自动切割通用设备。经过改进,用焊枪代替割矩,还可对相贯线曲线实现自动焊接。     

W对Fe-Cr-C-W-B系堆焊合金组织和性能的影响

机械设备的使用寿命会因为磨损而减少,因而应该提升材料耐磨性能以提高机械设备的使用时间. 利用埋弧焊机采用明弧堆焊的方法制备Fe-Cr-C-W-B堆焊合金,在一定试验条件下分析了改变药芯焊丝中W的质量比例后堆焊合金硬质相的数量以及耐磨性能的变化情况. 结果表明,当W含量提高后,堆焊层中硬质相的所占比例增加,从而显著改善其硬度和耐磨性能. 在堆焊层金属W质量分数为2.73%时,堆焊层主要含钨硬质相为FeWB,Fe₂W,FeW₃C. 当堆焊层金属W含量在5.47%时堆焊层耐磨性能达到最佳,磨损量为0.382 5 g,洛氏硬度为61.63 HRC. 当堆焊层金属W含量为6.35%时,堆焊层洛氏硬度达到最高为64.22 HRC,磨损量为0.418 2 g,由于堆焊层的淬硬性增加,在磨损过程中硬质相易脱落,导致耐磨性能稍有下降. 为了获得更好的耐磨性能,W质量分数应控制在5.47%左右.     

全自动堆焊修复磨损零件

讨论了对磨损机械零件进行自动电弧焊堆焊的问题。采用了一套工业机器人设备并根据专门的程序对磨损零件进行识别、测量和堆焊的新型工艺，整个堆焊修复过程都是自动完成的。介绍了机器人系统的结构及其操作原理。它适合于对形状相似、磨损程度不同的机械零件进行自动化修复。文中列举了该系统的工业应用实例。     

Si含量及热处理对Al-Si-Mg铝合金焊丝堆焊层耐磨性的影响

4043铝合金焊丝熔化后流动性良好,焊后不易产生结晶裂纹,广泛适用于6000系铝合金的焊接。使用4043铝合金焊丝在材料表面堆焊,可以修复部分材料表面出现划伤与磨损。本研究中,使用4043铝合金焊丝,配合钨极惰性气体保护焊进行表面堆焊实验,使用金相显微镜,扫描电镜,硬度测试及耐磨性测试等分析检测手段研究了Si含量及热处理工艺对焊后堆焊层耐磨性的影响。结果表明,提高焊丝中Si含量可以增加共晶硅颗粒的数量。而热处理可以有效球化共晶硅颗粒,显著提高堆焊层的耐磨性。     

Tri-arc双丝电弧焊堆焊工艺研究

采用三电弧双丝电弧焊,利用耐磨堆焊Fe-Cr-C-B系药芯焊丝作双丝,在Q235钢表面制备不同焊接工艺参数堆焊层,分析堆焊层熔合比、组织结构及耐磨性。结果表明:三电弧双丝药芯电弧焊堆焊可在较大范围调整焊接参数,获得较小的焊缝熔深、较低稀释率和较高的熔敷效率,耐磨性优异;当三电弧电流为150 A、电压30 V、焊丝伸出长度15 mm、送丝速度6 m/min、脉冲频率70 Hz时,堆焊层熔合比为0.07,堆焊层HRC为65,磨损量最小,耐磨性优良。