TIG熔敷堆焊焊缝宽度的BP神经网络建模

研究了用于快速成形的TIG熔敷堆焊工艺中各参数与焊缝宽度的关系.在大量试验的基础上,对TIG熔敷堆焊焊缝宽度进行数据分析,得出了在TIG熔敷堆焊情况下焊缝宽度的影响参数,提出了关于TIG熔敷堆焊焊接的规范措施.在较为规范的情况下获取TIG熔敷堆焊工艺中的焊接电流、送丝速度与焊缝宽度数据,选择BP神经网络进行焊缝宽度建模.从建模结果来看,基本上与试验的实际结果相符合.     

基于TIG堆焊技术的低碳钢零件精密快速成形

建立了基于TIG堆焊技术的熔焊快速成形系统,包括焊接电源、TIG焊枪、送丝机构、数控机床、工控机和电压电流采集卡等.TIG焊机进行堆焊成形,数控机床控制焊机的行走并进行后续的切削加工,工控机采集焊接过程中的成形数据,进行反馈控制.针对低碳钢TIG堆焊成形过程中热量积累导致工件边缘塌陷的问题建立了电压反馈模糊控制系统.结果表明,在电压反馈模糊控制系统的辅助下进行堆焊可获得成形良好的墙体工件.进行了圆筒形状低碳钢零件的熔焊快速成形,在TIG堆焊的基础上进行了数控切削加工,获得了高精度的成形工件.     

双钨极TIG电弧增材熔敷道成形特性研究

双钨极TIG电弧具有低电弧压力特性，能够在大电流下避免驼峰、咬边等缺陷，提高熔敷效率。为将其应用于增材制造，采用单丝输送和双丝输送两种模式，针对200 A以上的大电流双钨极TIG电弧，研究熔敷电流、送丝速度、行走速度对熔敷成形的影响。结果表明，在单丝输送模式下，200～350 A电流范围内，送丝速度过快会导致熔敷道铺展不良，而在350 A以上，送丝速度过快会导致插丝缺陷；采用双丝输送模式，能提高电弧熔丝热效率，有效降低插丝倾向，提高熔敷效率。最终得出200～650 A电流下的最大许用送丝速度和行走速度范围，为双钨极TIG电弧增材制造提供了成形良好的工艺窗口。双钨极TIG电弧增材在650 A熔敷电流下依然能够成形良好，熔敷效率达到5.36 kg/h。     

马氏体时效钢金属粉芯焊丝TIG堆焊模具制造技术研究

介绍了马氏体时效钢TIG模具堆焊金属粉芯焊丝的特点 ,研究了该焊丝堆焊金属的性能 ,探讨了堆焊模具的制造方法。研究结果表明 :马氏体时效钢TIG模具堆焊金属粉芯焊丝的焊接工艺性能和熔敷金属力学性能优良 ,所制造的热锻模寿命高于3Cr2W8V钢模     

自动TIG堆焊熔敷铜熔池图像视觉检测试验

提出了近红外波段取像的思路，设计了基于不同取像机理的两种复合窄带滤光系统，在脉冲TIG焊的电弧加热下，采用普通CCD传感器从正面对重熔自动TIG堆焊铜熔池进行了传感采集，对1064nm、980nm、520nm和405nm滤光条件下的取像结果进行了比较分析，找到了相对较好的取像窗口，获得了清晰的铜熔池图像。由传感试验结果得出，采用TIG弧热源，近红外波段易于获得较清晰的熔池图像；脉冲TIG弧基值期间利用四种滤光波段都可获得清晰的熔池图像。并对重熔自动TIG堆焊铜熔池的特征和熔深的控制进行了分析和试验研究。     

焊接检验及其设备

TIG焊快速制造堆焊质量视觉检测系统 介绍了TIG焊快速制造堆焊质量视觉检测系统结构,提出对TIG焊快速制造过程中熔池邻区焊缝宽度进行检测,通过对实时焊缝图像的处理,获取焊缝的宽度信息,并建立对应于空间坐标位置的焊缝宽度采样数据库,通过数据比较,检测出全方位的焊缝宽度变化情况,从而判断TIG焊快速制造堆焊质量。图7参5     

交流TIG电弧粉末堆焊层成形特点的研究

为了降低TIG电孤堆焊时因直流正接造成堆焊金属稀释率过大的问题，尝试使用交流TIG电弧进行粉末堆焊，研究了堆焊层的成形特点。实验表明，与直流正接相比．使用相同电流值的交流TIG电弧进行粉末堆焊，获得的堆焊层熔宽更大．熔深和母材熔化量更小．因而具有更小的深宽比和稀释率。这一规律不随堆焊电流的大小和堆焊材料的不同而发生变化．     

CPR1000核岛用不锈钢焊丝熔敷金属化学成分与焊接电流的关系

对焊接电流分区,采用钨极氩弧焊(TIG)方法制作熔敷金属堆焊试件,使用标定合格的设备对焊丝熔敷金属进行化学成分分析。通过对比分析试验值,证实焊接电流未对不锈钢焊丝熔敷金属化学成分产生实质影响,熔敷金属化学成分是焊丝固有的性质,主要由制造工艺决定。结果为焊接工艺试验的研究及标准的制定提供了方向。     

增材再制造——面向高端在役装备的智能熔敷成形技术

智能熔敷成形技术是损伤零部件低成本快速再制造的重要手段,具有操作柔性好、机动能力强、成形效率高、适应范围广等特点,可满足高端在役装备多样化和个性化修复需求。本文阐述了智能熔敷成形技术的内涵及特点,并重点介绍了近年来在智能化熔敷成形系统、集约化增材再制造成形材料、磁控熔敷成形、电弧熔敷-数控铣削增减材复合成形等方面的基础性研究成果。     

新型等离子弧粉末堆焊机理

人们衡量堆焊方法一般总是从两个方面进行 ,一是熔敷速度 ,二是稀释率。在追求大熔敷速度的同时总是希望将稀释率控制得尽量小。目前 ,国内堆焊方法大都处于高熔敷速度高稀释率或低稀释率低熔敷速度的状态。熔敷速度的提高和稀释率的降低是矛盾的两个方面 ,二者相互制约。能否协调熔敷速度与稀释率之间的矛盾关系 ,是能否实现高效、高质的堆焊工艺的关键。等离子弧作为粉末堆焊的热源 ,其焰流特性参数是影响堆焊质量和效率的主要因素。本文从理论上定性分析了等离子弧的焰流特性参数和粉末在电弧中获得的动量和热能情况 ,阐述了实现高效、低稀释率等离子堆焊的机理 ,并据此提出了新型焊枪结构的设计原则 ,为进一步研制高效、低稀释率等离子堆焊系统奠定了理论及试验基础。     

机器人堆焊快速成型的实验研究

分析了堆焊快速成型的基本工艺参数对成型焊缝几何形状的影响,并进行了堆焊单壁墙试验,同时对试样进行了显微组织分析。结果表明,维焊技术是可以用于快速成型的,并可以得到组织致密的金属零件。     

基于视觉图像处理的铝合金交流TIG焊阴极清理区域的研究

介绍了方波交流钨极氩弧焊的工艺特点以及铝合金焊接过程中β(正半波电流占整个周期电流的比例)对阴极清理作用的影响。针对铝合金交流TIG焊电弧的特点,合理选择CCD、滤光系统构建了被动视觉传感器和图像采集处理系统。比较三种β值时铝合金交流TIG焊接的阴极清理作用,采用图像处理技术提取阴极清理区和焊接熔池的边缘,获得了阴极清理区域和熔池宽度。通过与实际测量比较表明,采用被动视觉传感技术和图像处理方法可以准确反映阴极清理作用,通过图像处理获得的熔池尺寸与实测值基本吻合。     

单电源脉冲热丝TIG焊控制电路

为了解决热丝TIG焊中主电源与热丝电源的同步问题,减少热丝TIG焊的磁偏吹,设计了以80C196KC单片机为核心的控制电路和以SG3525为核心的PWM调制电路的单电源脉冲热丝TIG焊机控制系统。介绍控制系统的结构和工作原理,讨论脉宽调制电路、驱动电路、恒值采样反馈电路、保护电路、参数预置与显示电路的组成及工作原理。使用整机进行低频脉冲热丝TIG焊堆焊试验,试验证明控制电路有较好的适用性。     

TIG焊快速制造神经网络焊接参数控制器

介绍了TIG焊快速制造系统,分析并得出了影响快速制造的主要焊接参数.通过大量TIG焊快速制造试验,得出了焊接参数的控制方案,并提出了一种基于BP神经网络的预测焊接参数的方法.设计并制作了基于继电器的焊接参数控制器的接口电路及相应电脑控制软件,将控制器用于TIG焊快速制造试验,得到了比较理想的试验效果,并有效减少了试验中的事故.     

低碳钢TIG焊电涡流传感熔透控制的计算机控制系统

针对低碳钢ＴＩＧ焊电涡流传感熔透控制,设计了一套计算机控制的研究装置。经实验验证,该系统能够检测到熔池的温度场变化信号,并能控制步进式ＴＩＧ焊的焊接时间和行走时间。     

基于视觉技术的铝合金TIG焊接过程自适应控制

将视觉传感技术与自适应控制技术相结合用于铝合金TIG焊接过程质量控制。分析了铝合金焊接过程的特点，将随机系统理论引入焊接过程，建立了焊接参数与熔池几何参数之间的随机系统模型，实现了对模型参数的在线辨识。设计了基于最小方差调节的自适应焊接电流调节器。试验结果表明，自适应控制方法可以实现对铝合金TIG焊缝成形的良好控制。     

日本焊接材料标准与国际标准接轨的动向——低合金耐热钢用焊接材料和埋弧焊接用焊剂

介绍了日本的低合金耐热钢用焊接材料和埋弧焊焊剂新标准与国际标准接轨的情况。耐热钢用焊接材料包括焊条、药芯焊丝、填充丝和实心焊丝,适于焊条电弧焊、MAG焊、MIG焊、TIG焊和埋弧焊等。埋弧焊用焊剂既适于接头焊接也适于堆焊,适用的钢种有低碳钢、高强钢、铬钼钢、低温钢、不锈钢、耐热钢、镍及镍合金等。堆焊方法既适用于丝极堆焊也适用于带极堆焊,堆焊层适用于耐磨堆焊或耐蚀堆焊。     

交流方波氩弧焊功率变换器

本文提出一种用于交流氩弧焊的功率变换器,它与具有陡降特性的直流焊接电源配套进行交流方波氩弧焊。文中介绍了其工作原理,性能特点及主要研究设计内容。结果表明,该方法是实现高质量交流氩弧焊的有效途径之一。