基于质量模糊评判模型的焊缝疲劳寿命评估

焊接结构质量分级评定存在大量的不确定性,主要表现为各种焊接缺陷的模糊性.文中运用模糊数学原理,提出了焊接质量模糊综合评判模型,根据国家标准GB3323—2005,建立了焊缝质量分类因素集、评判集及权重向量,并进行模糊综合评判.按最大隶属度原则,确定焊缝质量等级,从而对焊缝疲劳寿命进行定量修正.最后以BS7608-1993英国钢结构疲劳设计与评估使用标准及实际算例,说明了基于质量模糊评判模型的焊缝疲劳寿命评估流程.结果表明,该计算模型可行,计算结果合理.     

脉冲MAG堆焊成形焊道稳定性模糊综合评价

采用层次分析法理论,与实际焊接经验相结合,确定焊道成形表面质量稳定性、余高稳定性、熔宽稳定性三种指标的焊道成形稳定性综合评价权重系数;应用模糊理论建立了焊道表面质量稳定性、余高稳定性、熔宽稳定性隶属评判标准;并将层次分析法理论与模糊评判理论相结合,应用于实际焊道稳定性的评价.评价结果与实际观测到的结果相吻合,从而建立了一种评价焊道稳定性的方法.     

基于FGT-FBP重构算法的焊接缺陷检测

针对焊接过程产生的缺陷,提出一种磁光成像传感的模糊灰度变换和滤波反投影(FGT-FBP)重构检测方法. 研究焊接缺陷的几何特征,通过分析裂纹和未熔合两种不同焊接缺陷在交变磁场励磁下的磁光成像特征,设计模糊规则,对磁光图像进行模糊灰度变换. 增强磁光图像对比度,使焊接缺陷形态趋势可视化,实现描述磁光成像焊接缺陷细节的无参考型图像评估方法. 对FGT处理的焊接缺陷磁光图进行旋转投影,并经过快速傅里叶变换和改进的滤波器进行滤波去噪,消除伪影后进行反投影变换实现焊接缺陷图像的重构. 利用滤波反投影重构算法进行去噪,可有效突出焊接缺陷特征. 最后结合阈值分割和边缘检测实现焊接缺陷检测. 结果表明,该方法能较准确检测裂纹和未熔合两种焊接缺陷.     

角焊缝焊接质量的控制

分析角焊缝生产中存在的工艺设计和焊接操作问题及其产生原因,介绍不同尺寸焊脚的角焊缝焊接操作工艺,角焊缝焊脚、角焊缝长度及角焊缝类型的设计原则和经验,指出角焊缝焊脚设计时的注意事项。对控制角焊缝质量具有较好的指导及借鉴作用。     

基于信度评价的焊缝结构光自适应多次曝光法

利用线结构光主动视觉法获取焊缝尺寸时,被测工件表面的复杂特性会造成局部图像质量下降,严重干扰焊缝尺寸计算.针对此问题提出了一种基于信度评价的自适应多次曝光法.将光条的信度评价作为结构光图像的质量评价参数,根据光条的信度分布自动获得下一次拍摄的曝光参数并判断拍摄结束节点.结果表明,基于信度评价的焊缝结构光自适应多次曝光法应用于角焊缝尺寸检测,具有良好的测量稳定性与测量精确度,并且可以有效避免光条图像质量退化造成的测量误差和测量数据缺失.     

电子束非穿透焊中束流品质对焊缝质量的影响

针对电子束非穿透焊接,通过工艺试验研究束流品质与焊缝内部质量之间的关系,发现影响非穿透焊中产生钉尖缺陷的主要因素是束流品质的下部宽度和峰值能量,并进行了理论分析。采用Design-Expert软件响应面分析法,建立束流品质与焊缝熔深之间的数学模型。     

基于计算机成像技术的焊缝缺陷形状自动检测系统

数字成像技术是最新引进的一种用以代替传统电影的无胶片数字化射线图像,它是一种用来显示检测到的样本内部条件的无损技术,同时也是一种高效的缺陷检测技术。焊缝缺陷是一种危害完工焊接样本效用的缺陷。在数字化射线图像技术中,可以通过提取分界线完成焊缝缺陷的分割,这是一项可以用于缺陷特征分析的重要任务。本研究的目的是摘录焊缝缺陷,评估其几何特性,通过将图像转换为二进制形式来提取缺陷边界。     

基于焊点压痕的伺服焊枪点焊质量在线检测方法

针对目前车身点焊质量检测广泛采用的破坏性检验和无损检测方法中存在离线、小样本、检测成本高的缺点,借助于伺服焊枪编码器的位移反馈特性提出一种基于压痕的焊点质量在线检测方法.试验建立包括机器人及控制器、伺服焊枪和焊接控制器在内的点焊试验系统,利用伺服焊枪编码器位置反馈特性在线获取焊点压痕,通过PLC位移采集系统在线标定压痕获取精度,最后以0.8 mm的普通低碳钢板(GMW2)为例,完成基于压痕的焊点质量在线评价.试验结果证明,伺服焊枪编码器位置反馈精度能够满足焊点压痕测量要求,点焊接头质量在线评价的准确率符合实际生产要求,文中提出的基于压痕的点焊质量在线评价方法可以实现点焊接头的在线检测.     

焊缝余高变异系数在水下湿法焊接质量评估过程中的应用

针对水下湿法焊接质量评定中缺乏简便、客观的评价指标的现状,提出利用焊缝余高的变异系数表征焊接质量. 该指标具有支持定量分析客观性强、步骤简单易操作等优点. 余高变异系数越大,焊缝外观成形均匀性越差,焊接质量越低;反之,焊缝越平滑、美观,焊接质量越好. 为验证该指标的准确性,设计了相关的工艺试验. 依据脉冲电流对焊接过程稳定性的影响,开展不同脉冲频率条件下焊接. 鉴于送丝方式对焊接过程影响较大,利用焊缝余高变异系数分析送丝方式对水下湿法药芯焊丝焊接过程稳定性研究. 结果表明,余高变异系数评价结果与焊接质量相关度较高. 焊接过程中采用X射线高速成像技术,从焊接过程稳定性与熔滴过渡类型等方面深入分析了焊接过程对余高变异系数的影响,进一步验证了该指标的可靠性.     

焊缝缺陷磁光成像模糊聚类识别方法

以激光焊接高强钢(HSS)为对象,研究基于法拉第磁旋光效应的焊缝缺陷磁光成像检测方法.通过施加交变磁场改变焊缝处磁感应大小,利用磁光传感器获取焊缝缺陷磁光图像,选定特定区域提取灰度共生矩阵(GLCM)特征,并进行分析.为准确识别和分类焊缝缺陷类型,建立焊缝缺陷模糊聚类识别模型.通过调整模糊C-均值聚类(FCM)的模糊指...     

基于模糊重心评判的人-机-环境系统安全性的模糊综合评价

文章采用了多级模糊综合评价方法对人-机-环境系统在多因素影响下的安全性进行了评价.评价过程中通过采用模糊重心评价方法,保留了所有的系统安全评价信息,且通过重心分配,突出重要的评价项目.评价结果直观地反映了实际情况,且便于评价和比较.     

汽车底盘结构件焊缝承载评价方法研究

以汽车底盘结构件(后桥与副车架)为研究对象,对其焊缝承载评价方法进行了研究.选取后桥的悬架臂和衬套管为模拟件,采用热弹塑性有限元法对模拟件的焊接残余应力进行了预测,设计了模拟件的拉伸试验.将模拟件的焊接残余应力和拉伸载荷合成计算,得到模拟件的合成应力,计算结果与拉伸试验结果基本一致.利用ANSYS软件的批处理命令获得焊缝与母材交界面外围轮廓线上的合成应力,并取外围轮廓线上取最大应力值σmax={σx,σy,σx},在此基础上建立了焊缝破坏判 据,并确定了评判焊缝承载性能的安全系数N及其范围.将此焊缝承载评价方法应用于后桥和副车架,并预测其焊缝危险位置,结果表明,此方法可以准确预测出后桥与副车架的焊缝危险位置.     

基于电流样本熵的脉冲MIG焊稳定性评定

针对焊接稳定性定量评定困难的特点,提出了一种基于电流样本熵的焊接稳定性评定方法. 随着电信号稳定性降低,样本熵均值变大,样本熵标准差也变大,选用样本熵的均值与标准差的乘积来量化焊接稳定性. 讨论了嵌入维数、给定阈值和样本长度对样本熵的影响,对于研究的脉冲MIG焊电流信号,当m=2, r=0.08, N=2 000时,样本熵分布合理,计算所耗时间较小.最后做了三组脉冲MIG焊对比试验. 结果表明,通过样本熵的均值与标准差的乘积评定的焊接稳定性与实际焊缝质量效果吻合;在相同给定电流下,样本熵的均值与标准差的乘积越大,焊接稳定性越差.     

几种施焊手法对管道钨极氩弧焊焊接质量的影响

钨极氩弧焊(GTAW)具有操作方便,焊接质量好等优点,在关键的焊接生产中应用较多,特别是在压力管道以及锅炉压力容器的打底焊中被普遍采用。在氩弧焊焊接过程中,焊工采用不同的焊接手法对焊接质量有较大的影响。以小口径管道氩弧焊为例,分析了三种施焊手法对焊道外观成型及焊接质量的影响,总结出管道现场焊接中合适的焊接手法,以提高压力管道现场焊接的一次合格率。     

Rapid digitalization and panoramic evaluation of weld X-ray film

The computer evaluation of weld X-ray film is an attractive technique for weld seam NDT (nondestructive testing).To achieve this target,digitalization of film is the first step and automatic defect identification is another key techniqae.In this paper,a weld X-ray film digitalizing system has been established with linear array CCD and highlight LED light source.Its space resolution can reach 0.04 mm/pixel and scanning speed can reach 100 mm/s for an industrial film.The transfer function curves of the system have been measured and the results indicate that its image gray resolution can reach 88 G/D at 4.5D,and its dynamic range can be wider than 2.0D.In order to facilitate the evaluation of large welded structure,a panoramic evaluation algorithm is developed also.The algorithm includes image matching,image fusion and panoramic evaluation of the long linked film image.     

基于机器人旋转电弧传感器跟踪仰焊焊缝

为了提高焊接的质量和效率,必须实现机器人对仰焊焊缝的自动跟踪. 利用组合滤波的方法对焊接电流进行滤波. 采用最小二乘法对第16个采样点至第48个采样点进行线性拟合,拟合直线的斜率作为偏差. 以偏差和连续三次偏差之和作为模糊控制器的输入,以水平滑块伸缩速度对应的脉冲数作为模糊控制器的输出. 连续三次偏差的绝对值都大于0.9时,认为到达焊缝终点. 进行了仰焊焊缝跟踪试验、仰焊焊缝终点检测和流水孔的通过试验. 结果表明,利用该算法,机器人跟踪仰焊焊缝的准确度高,可靠性好,能够准确地识别出仰焊焊缝终点和通过流水孔.     

VPTIG焊接电流参数对电弧形态及焊缝质量的影响

采用高速录像系统、记忆示波器同步实时采集变极性氩弧（VFFIG）焊接电流、电弧形态信息,比较分析了VFFIG焊接电流频率、直流电极接负（DCEN）时间和直流电极接正（DCEP）时间、DCEN及DCEP电流幅值5个参数对电弧形态及焊缝质量的影响。结果表明,通过调节以上5个参数,可以控制电弧形态、电弧力及焊接热输入,从而控制熔深及焊缝正反面成形;控制焊缝两侧清理区宽度;减少钨极烧损。采用平板对接低频脉冲调制铝合金VFFIG焊接工艺,单道焊熔深可达6min,焊缝成形良好、质量可靠。     

基于Matlab-FIS的带极堆焊成形质量模糊综合评价

采用模糊层析分析法(FAHP),选取焊道厚度、宽度、边缘接触角、直线度四个指标拟建带极堆焊成形质量模糊综合评价模型;通过构造模糊一致判断矩阵,确定各级指标在评价中的权重系数;结合实际焊接经验,确定各指标的隶属度函数;以Matlab-FIS模糊推理系统为载体,从而实现模型的计算过程;设计试验对模型进行验证.结果表明,评价结果与实际观测结果相吻合,建立了一种带极堆焊成形质量综合评价的模型.     

基于信息融合优化搜索的X射线焊缝缺陷检测

提出一种基于信息融合优化搜索技术的X射线图像焊缝缺陷检测方法.在对X射线焊缝图像进行预处理的基础上,使用垂直焊缝方向投影的波形分析法进行焊缝区域分割,采用图像信息融合技术,综合不同判据获得启发式状态空间优化搜索的启发信息,对搜索过程进行优化,从而快速准确地检测出X射线图像中的缺陷区域.试验结果表明,提出的算法能够快速有效地检测出焊缝X射线图像中的缺陷,取得较好效果.     

基于透红外视觉传感的GMA-AM熔池图像质量评价

针对熔化极气体保护电弧(gas metal arc,GMA)增材制造(additive manufacturing,AM)图像感知,提出一种透红外熔池视觉传感方法. 为客观评价熔池图像质量,综合图像灰度、纹理、形状和频谱等四类特征定义了熔池图像质量评价参数φ. 结果表明,φ值越大,图像质量越好. 透红外熔池图像质量评价参数φ远大于近红外窄带熔池图像,熔池更清晰,对比度更高. 相比800,850和930 nm等透红外滤光片,990 nm透红外滤光片能过滤大部分电弧连续谱和特征谱,获得的熔池信息量最大,对比度更明显,边缘更清晰,细节信息更丰富,熔池图像质量最佳,是最佳取像窗口.