步进式电弧螺柱焊中螺柱送进深度的自动控制

在分析螺柱送进过程的基础上,对步进式电弧螺柱焊过程中螺柱送进深度的控制问题进行了研究。以焊接过程中螺柱与工件之间的相对位移为控制量,采用位移传感器检测螺柱送进过程中焊枪弹簧压缩位移,以此获知螺柱与工件之间的接触状态,实现对螺柱送进深度的控制。试验结果表明,步进式电弧螺柱可以实现螺柱送进深度的自动控制,无需在焊前预先设置螺柱送进深度;采用不同螺柱提升高度进行焊接时,控制系统可以做出相应的调整,保证合适的螺柱送进深度。将此方法用于螺柱穿透焊,能够有效减小间隙对焊接过程的影响,保证焊接过程的顺利实现。     

德国HBS螺柱焊机及技术

螺柱焊接是 60年代末发展起来的一种新的焊接工艺。螺柱焊接的基本原理是强大的电流在螺柱和工件之间产生焊接电弧 ,使螺柱的下端面及工件表面形成熔化层。然后 ,螺柱在焊枪内弹簧压力的作用下 ,被迅速下压到工件表面 ,部分液态金属被挤出焊接区 ,同时把氧化物等杂质带出 ,保证了焊接接头的质量 ,形成了牢固的焊接接头。由于液态金属被挤出焊接区 ,同时把氧化物等杂质带出 ,保证了焊接接头处生成再结晶组织 ,造成了这种介于熔焊和压焊之间的特殊的接头形式。螺柱焊接的最大优点是免去了以往机械加工中的打眼、攻丝等复杂的加工方法 ,焊接螺…     

大功率自动螺柱焊枪的研制

复合热源螺柱焊接工艺是一种新型螺柱焊接技术,在深入试验研究传统电弧螺柱焊枪的基础上,根据复合热源螺柱焊接和空心螺柱旋弧焊接的工艺需求,设计研制了一种适用于中厚板大直径复合热源螺柱自动焊接的大功率焊枪,该焊枪采用直柄式设计,使用了独具特色的专用电磁铁、引弧提升机构和导向机构,采用所设计的大功率自动螺柱焊枪,进行了8～30mm板厚12～21mm直径的自动螺柱焊接工艺试验,焊接过程稳定、接头饱满,接头强度与螺柱强度之比达到1.04,很好地满足了复合热源螺柱焊接工艺的要求.     

铝合金电容放电螺柱焊的研究

用电容放电螺柱焊接接到铝合金板上的防锈铝螺柱承受剪切力的能力低，容易脱落，采用一测试系统测量在不同的操作方法，不同的操作环境以及不同的工艺手段下的螺柱承受剪切力的能力，以此得到合理有效的操作和工艺方法。     

保护套圈对步进式电弧螺柱焊过程电弧行为的影响

利用自行研制的步进式电弧螺柱焊枪,采用套圈作为焊接过程的保护方式,研究了套圈保护步进式电弧螺柱焊过程。对焊接过程的电流及电压波形进行采集,分析焊接过程的电弧行为。实验结果表明,在套圈保护下,步进式电弧螺柱焊过程电弧稳定燃烧,熔化金属短路现象明显减少;螺柱送进过程的“无弧”时间缩短。焊接过程电弧行为的改善提高了电弧对接头的加热效率;与无保护步进式电弧螺柱焊相比,套圈保护步进式电弧螺柱焊可以在一定范围内缩短焊接时间。     

机器人在不锈钢高压箱体螺柱焊接中的应用

机器人螺柱焊接技术主要是通过机器人编程将不同规格的螺钉焊接到不锈钢高压箱体上,其具有焊接精度高、焊接效率快、焊接质量好等优点.本文从机器人焊枪更换、工件位置偏移检测和工件表面平整度修正这三个方面介绍了机器人技术在螺柱焊接中的具体应用.     

电弧螺柱工艺的研究及在生产中的应用

在电弧螺柱焊时,螺柱与工件之间燃烧的电弧是通过直流电源产生的,电弧将螺柱与工件加热并熔化,通过施加适当的压力,使螺柱与工件连接在一起。由于电弧螺柱焊是一种先进、高效和节能的方法,所以目前已在国内外得到广泛的应用。 但从实际使用情况来看,绝大多数都是使用横截面形状为圆形的螺柱,并将螺柱焊接端部加工成尖角,然后在其顶端镶嵌低熔点物质(见图1)。这样     

客车空调螺柱电弧式螺柱焊的实验研究

针对客车空调紧固件螺栓的焊接成型,提出一种电弧式螺柱焊接方式来替代原有的螺栓预埋气体保护焊方式,设计了一种可以自行更换螺柱的螺柱焊枪,搭建了螺柱焊接实验平台,螺柱直径为10 m m,实现穿透焊的蒙皮试件厚1.2 m m,骨架试件厚3 m m。依据经验公式设定焊接电流为900 A,焊接时间为60 m s时,进行电弧式螺柱焊的实验,完成了客车空调螺柱的焊接成型,最后利用万能材料试验机对焊接完成的试件进行机械拉伸试验,螺柱在焊缝区域以外断裂,证明了电弧式螺柱焊方式能够提高螺柱焊接质量,提升了客车运行的安全性和可靠性。     

TIG-MIG复合焊电弧间相互作用对焊接过程的影响

根据毕奥-萨伐尔定律,对惰性气体钨极保护-熔化极惰性气体保护(Tungsten inert gas-metal inert gas,TIG-MIG)复合焊TIG-MIG电弧间相互作用模型进行改进;结合不同倾斜电弧下电流密度分布的自适应模型,建立TIG-MIG复合焊的电弧力-热模型。对不同焊接电流下TIG-MIG复合焊电弧倾角展开计算,分析复合焊电弧间相互作用力对工件上热流密度分布和焊缝成形的影响,发现两电弧之间存在的排斥力能够增加TIG电弧的垂直度,从而提高TIG电弧热流密度,同时MIG电弧是影响TIG-MIG复合焊焊缝成形的主要因素。研究复合焊焊枪间距和两焊枪的前后位置对焊接过程的影响,发现TIG焊枪在前、MIG焊枪在后的方式更有利于焊接过程稳定。计算结果与试验结果的对比表明,所建立的模型能够较好地描述TIG-MIG复合焊接物理过程,这对优化其焊接工艺参数具有一定的指导意义和实际应用价值。     

TIG焊接电弧与熔池统一模型有限元分析

根据磁流体动力学理论以及焊接的实际情况，建立了三维TIG焊接电弧与熔池的统一数学模型，避免了对电弧以及熔池界面条件的假定，使得对焊接电弧与熔池行为的分析与实际情况更近了一步。运用该数学模型对TIG焊接电弧和熔池的流场和热场进行了有限元分析。采用等效比热法来确定液相分数，假定固液相等同区来解决工件熔化区与非熔化区的移动边界。结果表明：用数学模型模拟出的电弧行为特征以及熔池形状与试验结果相吻合。     

泰勒拉弧式短周期螺柱焊机控制系统扩展优化设计

基于PLC控制技术,对泰勒螺柱焊机控制系统进行拓展优化设计,实现了1台螺柱焊机同时接3把螺柱焊枪,3把焊枪实现互锁防止误操作,独立控制不同规格螺柱的焊接时间,对于同一产品有不同规格螺柱焊接时,对降低产品制造成本有很大的借鉴意义。     

手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金焊缝气孔的研究

氩弧焊是利用氩气特性，氩气从焊枪喷嘴喷出稳定流动状态和充分挺度在电弧周围形成惰性气体保护层，将金属熔池、焊丝端头和空气隔离，抵抗外围空气侵入，在焊接过程中起到保护作用防止金属氧化，因此采用交流手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金能获得优良的焊接接头。     

基于双层同轴复合电弧的穿孔焊工艺可行性研究

单电极单电弧热源存在热力耦合的固有特性,制约了对熔池热力行为的精确调控,需要改进成弧方式来缓解电弧热力输出的耦合效应.提出双层电弧同轴复合成弧技术,基于等离子弧焊枪,设计了新型喷嘴,将环形自由电弧与中心的压缩电弧同轴复合.电弧燃烧试验测试发现,所设计的焊枪能够形成稳定的复合电弧,电弧宽度可由环形电弧电流调节;将复合电弧与纯压缩电弧进行初步的穿孔焊接对比试验,复合电弧能够实现稳定的穿孔焊接,焊接过程中的小孔行为和焊缝结果与常规压缩电弧基本一致.开展的试验结果初步验证了双层同轴复合电弧焊的可行性,为后续改善穿孔焊接小孔稳定性奠定基础.     

水蒸汽保护振动堆焊

一、振动堆焊的原理及特点振动堆焊是一种在保护介质中利用振动的焊丝进行的特殊堆焊方法。在堆焊过程中,焊丝除了以一定的速度向电弧区送进外,还以一定的频率和振幅相对于工件不断往复振动,使焊丝与工件周期性地接触与脱开,形成短路——脉冲电弧过程。此过程的每一周期内,电弧放电阶段产生的热量使工件和焊丝局部熔化形成熔池和熔滴,在短路时熔滴就过渡到熔池中去,如此反     

基于焊枪与熔池耦合模型的焊工调控行为研究

模拟解析有经验高级焊工焊接行为并实现抽象焊接行为的程序化无疑是快速发展机器人智能化焊接的优选路径之一。而同步传感测量焊工焊枪姿态和熔池状态是实现焊接行为程序化的关键。针对现有焊枪姿态和熔池特征测量系统的独立性及焊工与熔池交互过程的同步耦合分析需求,建立了传感器-万向节-焊枪钨极尖端三坐标系间的数学转换模型和熔池与焊枪钨极尖端运动坐标的双向耦合模型。通过预设机器人焊枪姿态摆动试验验证了双向耦合模型的有效性和准确性。在时空同一坐标下对比分析了不同焊接水平焊工对熔池状态的调控行为和焊缝成形质量的控制能力。结果表明,利用熔池-焊枪双向耦合模型可以获得能够表征焊工操控焊枪空间运动的较准确姿态样本数据;经模型转换的焊工操控焊枪α、β角与机器人摆动预定值的误差均小于1.2°,γ角误差约为1.5°;未经实操培训焊工操控焊枪规范性差,调控熔池动态平衡表现出调节时刻和规律的高随机性,对熔池状态动态评估能力极其匮乏,无法保证焊接过程稳定和高的焊接质量;经长期实训焊工运枪动作规范、规律性强,对熔池状态动态评估能力丰富和强的交互意识,全焊接过程能够保持熔池形态的稳定和焊缝的全熔透。     

水蒸汽保护振动堆焊

一、振动堆焊的原理及特点振动堆焊是一种在保护介质中利用振动的焊丝进行的特殊堆焊方法。在堆焊过程中,焊丝除了以一定的速度向电弧区送进外,还以一定的频牢和振幅相对于工件不断往复振动,使焊丝与工件周期性地接触与脱开,形成短路——脉冲电弧过程。此过程的每一周期内,电弧放电阶段产生的热量使工件和焊丝局部熔化形成熔池和熔滴,在短路时熔滴就过渡到熔池中去,如此反     

钨极氩弧焊技术问答 一

一、什么是钨极氩弧焊? 答:钨极氩弧焊是用氩气作为保护气体,用纯钨或钨合金棒作为电极。钨电极在焊接过程中不熔化,因此又称为“非熔化极氩弧焊”,也简称为TIG焊。钨电极与工件各为一极,电弧在钨极与工件之间产生,在电弧的热作用下,使母材金属与填充焊丝金属熔化形成熔池,并随着熔池的凝固形成牢固的焊接接头。     

新型螺旋喷出保护气体的焊枪喷嘴设计

设计一种新型螺旋喷出保护气体的焊枪喷嘴,在普通的圆柱形气体保护焊枪喷嘴朱端喷嘴内侧加工形成一定数量的固定涡扇叶片,在一些对于防止空气卷入要求较为严格的焊接应用场合,焊枪喷嘴末端采用双层结构,焊接过程中这样的喷嘴结构将保护气体流螺旋喷出,形成螺旋搅拌力作用到熔池上,以达到搅拌焊接熔池、细化晶粒、提高焊缝性能的目的。在试验室制作了一个TIG焊接用的螺旋焊枪喷嘴,并通过B409L冷轧不锈钢板进行TIG焊接试验验证,具有细化晶粒效果。     

加氢高压空冷器箱体双缝内角焊设备及工艺研究

加氢空冷器是加氢裂解装置不可缺少的部分，目前国内外普遍采用拼焊箱体。特别是高压箱体要求双面焊接，从而必须进行内角缝的焊接。高压箱体的内脏狭小，箱体较长，只能采用专用设备进行焊接。双缝内角焊设备主要由焊接电源、悬臂式行走机架、双焊枪焊接机头、程控系统、焊件装卡转胎、焊剂供给及回收装置等组成，采用细丝（1．6mm）埋弧焊方法进行空冷器箱体内角双缝的同时焊接，可焊箱体最小空间横截面为100×76mm，箱体最大长度为3200mm。该设备的焊接机头带有弹簧机械靠模跟踪机构，确保焊枪对中；装卡转股可将工件翻转180，两次即可完…     

焊接速度对电弧增材熔池流动及焊道形貌影响的数值模拟研究

焊接速度对电弧增材成形过程中传热传质以及焊道成形有重要影响，为探究其影响机理，建立TIG电弧增材成形过程的三维瞬态数值模型，采用VOF方法追踪熔池自由界面，研究不同焊接速度下单道熔积成形过程中的传热及熔池流态，并分析焊接速度对单道焊道形貌的影响。数值模拟结果表明，随着焊接速度减小，熔池的热积累增强，体积增大，熔池表面峰值温度提高，弧坑深度也加深；同时，在电磁力和熔池表面力的共同作用下，熔池表面流速峰值随焊接速度减小而减小，熔池内部流速增大，对流更充分。此外，随着焊接速度减小，成形焊道的宽度和高度均有不同程度的增加。相同条件下的试验与数值模拟的焊道轮廓对比验证了数值模拟结果的有效性，研究结论可为电弧增材技术的工艺参数调控提供理论支撑和依据。