气体保护焊烟尘发尘量的测量与成分分析

为了测量与分析气体保护焊焊接烟尘发尘量,根据JIS标准,设计了焊接烟尘采集装置,并对实心焊丝的熔化极气体保护焊和药芯焊丝的CO2焊的烟尘发尘量进行测量试验,分析了工艺方法与焊接参数对焊接烟尘发尘量的影响。采用Philips X30型环境扫描电子显微镜分析焊接烟尘化学成分。试验表明,在不同焊接方法和熔滴过渡方式下的烟尘发尘量和成分具有不同的特点。     

双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺

在介绍了双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊(双丝旁路耦合电弧(Double-electrode gas metal arc welding,DE-GMAW))高效焊接工艺原理的基础之上,采用双闭环反馈解耦智能控制系统,进行双丝旁路耦合电弧GMAW高速焊接工艺试验,测量双丝旁路耦合电弧GMAW母材热输入,分析双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺机理,并对双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺方法进行改进,进一步研究混合气体保护下的双丝旁路耦合电弧GMAW及其熔滴过渡行为,且开发出单电源双丝旁路耦合电弧GMAW。研究表明:采用双闭环反馈解耦智能控制系统使双丝旁路耦合电弧GMAW焊接过程稳定性更好、精确度更高且响应速度更快;旁路分流是实现高效焊接的同时降低母材热输入的关键;采用混合气体保护下的双丝旁路耦合电弧GMAW能进一步提高焊接过程稳定性,单电源双丝旁路耦合电弧GMAW能形成良好的焊缝成形,且设备成本低。     

基于12维统计矢量的GMAW焊接过程监测模糊神经网络系统

将熔化极气体保护焊(GMAW)焊接电参数概率密度分布(PDD)和时间频数分布(CFD)数值信息进行进一步的处理,用其平均值、方差和标准方差等统计参数,构成12维矢量S12,描述不同工艺条件下的GMAW焊接过程。综合神经网络和模糊技术的优点,建立了模糊神经网络系统FKCN,对8种工艺条件下24个GMAW焊接试验的识别成功率达到了100％。     

基于SYSWELD的T型接头GMAW焊接热过程模拟及其应用

综合考虑GMAW熔滴过渡带入熔池的热焓量、余高以及相变潜热等因素,基于SYSWELD建立了T型接头GMAW焊接传热三维数学模型,并通过系列焊接工艺试验确定了焊接线能量对双椭球热源参数的影响规律。通过计算,获得了不同焊接热输入条件下JB800钢T型接头的焊缝几何参数,得到了焊接工艺条件对焊接热循环及其主要参数的影响规律。基于热过程模拟结果,借助JB800钢SH-CCT图,实现了对CGHAZ区组织、硬度预测和控制。另外,还进行了JB800钢T型接头焊接工艺试验,通过测试焊缝几何尺寸和热循环,并与计算结果比较,验证了模型的可靠性。     

潜艇耐压壳体埋弧焊过程参数计算机监测分析系统的研究

基于Windows2000，设计了潜艇耐压壳体埋弧焊过程参数计算机检测、记录和分析的软硬件系统。试验结果表明，该系统能较好地完成焊接电流和电孤电压信号的实时监测和记录，能及时捕捉到焊接参数的异常变化，能满足焊接生产长时间、不间断地实时监测和记录焊接工艺参数的需求，并能对焊接工艺参数进行分析，从而可对工艺参数的合理性进行评定。     

明弧堆焊工件轮廓自动检测系统设计

明弧堆焊工件的轮廓检测是实现堆焊过程自动化的重要环节,基于实时的工件轮廓检测数据,才可以根据堆焊参数模型实现焊接路径的动态规划的计算机自动处理。根据堆焊工艺及系统的特殊性设计了一款适用动态轮廓检测系统,估计了系统检测精度,建立了系统的模型并进行了仿真分析及Dspace半实物仿真、实际控制系统验证。结果表明,该系统在有限的轮廓变化率的条件下,满足精度设计要求。     

太阳能硅片焊接质量参数在线视觉测量

针对硅电池片高速串焊系统,根据焊接质量参数在线检测的技术指标对视觉测量系统的核心部件进行了选型计算;对视觉测量系统的内部参数进行了标定,完成了畸变校正与像素当量计算;设计了焊后硅片视觉检测流程,研究了图像预处理、图像掩膜ROI提取、改进双阈值Otsu图像分割技术;建立了硅电池片焊带偏移参数测量模型,提出了一种硅电池片焊接质量参数在线视觉测量方法。最后将该在线视觉测量方法应用于某硅电池片高速串焊生产线,其综合检测率和单帧检测时间满足焊接质量在线检测的精度和实时性要求,为提高太阳能电池组件的焊接质量和生产效率打下了良好的技术基础。     

一种基于C8051F021的温度场快速测控装置

为实现焊接阀体在焊接过程中的温度控制,设计了基于C8051F021单片机的温度场快速测控装置。该装置以C8051F021单片机作为微控制器,采用热电偶作为温度传感器,通过多通道温度测量系统来测量整个焊接过程中阀体的温度变化情况。设计给出了相关的硬件和软件,通过调试运行,该装置性能可靠,具有通信、键盘显示、报警等功能。     

塑料焊接装置的温度工控系统设计

在分析塑料焊接原理的前提下,设计了热塑性塑料焊接的温度工控装置。阐述了其工控原理,设计了由STC12C5410AD单片机及外围功能电路组成的工控系统,通过该系统实现了对焊接温度的自动化控制;采用LabVIEW设计上位机软件,实现了PC机对温度的实时监测及各参数数据的及时处理。系统运行稳定、响应快、焊接效果良好。     

油液弹性模量检测装置设计及仿真分析

为了检测油液的体积弹性模量值，根据油液的体积弹性模量的定义，设计了一种油液弹性模量检测装置。该装置实现了油液弹性模量检测过程的自动化与在线测量，解决了用定义法测量油液弹性模量值所存在的问题。在AMESm仿真软件平台上进行了该装置测量过程的仿真分析，结果表明油液弹性模量检测装置的结构参数和测量系统的压力流量等设定得合理，测得的油液弹性模量值与理论值吻合较好。     

一种基于模型的点焊电流有效值实时算法

焊接电流有效值是电阻点焊最重要的工艺参数和控制变量.现行的焊接电流有效值测量方法均不能同时满足测控的准确性和实时性,严重影响焊接过程控制的平稳性和焊接质量.基于电阻焊焊接回路数学模型,提出电阻焊电流有效值算法--过零导数法,使用微型洛氏线圈直接测量电流变化率并据此实时计算电流有效值.采用仿真数值离线训练的人工神经网络在线计算模型参数,简便的信号检测方法和简洁的计算形式保证该算法良好的实时性和准确性.在以DSP为核心的点焊质量实时监控系统中实现了基于神经网络拟合函数的实时计算.实验结果证明该算法是有效的.     

刀具几何参数检测装置的光学系统设计

对刀具几何参数检测装置的光学系统进行了深入的研究与分析,并设计出一套测量精度为的光学检测系统.该光学系统分为成像系统和照明系统两部分,并分别利用远心光路和柯勒照明方式对其进行了详细地设计.该光学系统的研制成功,能够大大提高刀具检测装置的测量精度.具有良好的工程应用价值.     

基于机器视觉的电机换向器参数检测系统设计

根据电机换向器的在线检测要求,研制了基于机器视觉的电机换向器参数检测系统,实现了对电机换向器不合格零件进行自动识别与快速抓取。该检测系统硬件由传输装置、图像测量系统、片间电压检测装置、废品抓取装置等组成。图像测量系统获取零件的尺寸参数,片间电压检测装置获取片间电压参数,送入计算机,由控制系统执行检测结果,从而达到抓取不合格产品的目的。经实际应用表明,该系统检测速度快、精度高,有效地提高了零件在线质量检测的控制。     

一种基于C8051F021的温度场快速测控装置

为实现焊接阀体毒焊接过程中的温度控制，设计了基于C8051F021单片机的温度场快速测控装置。该装置以C8051F021单片机作为微控制器，采用热电偶作为温度传感器，通过多通道温度测量系统来测量整个焊接过程中阀体的温度变化情况。设计给出了相关的硬件和软件。通过调试运行，该装置性能可靠，具有通信、键盘显示、报警等功能。     

GMAW自动焊熔透影响因素分析及多元回归预测

GMAW自动打底焊易出现未焊透及焊漏现象,成为焊接自动化的瓶颈问题。以焊缝背面熔宽作为表征熔透状态的参考信息,探究对打底焊接质量影响较大的焊接电流、焊接速度、坡口间隙及坡口角度4个焊接工艺参数对背面熔宽的影响规律。开展GMAW打底焊接试验研究,分析背面熔宽随上述焊接参数的变化趋势。试验结果及分析表明:随着焊接电流的增大,背面熔宽呈上升趋势,熔透状态由"未熔透"过渡到"过熔透";随着焊接速度的增大,背面熔宽呈下降趋势,熔透状态由"过熔透"过渡到"未熔透";背面熔宽随着坡口间隙与坡口角度的增大而增大,过小的坡口间隙与角度易产生"未熔透"。鉴于背面熔宽随4个焊接工艺参数增加而单调增加或单调减少,采用多元线性回归方法建立4个参数与焊缝背面熔宽的数学模型,该模型通过了回归模型的拟合优度检验、整体检验及回归系数检验。通过GMAW试验对数学模型进行了验证,结果表明建立的回归模型数学表达式能够对焊缝背面熔宽尺寸进行较为准确的预测,为GMAW自动打底焊参数调节提供指导。     

基于力矩平衡原理的一种车辆质心自动测量系统设计与研究

以民生产品电动两轮车辆作为设备设计研究开发的测量对象，基于质量反应法下的力矩平衡原理开发设计出的两轮车辆质心自动测量系统，利用车轮外廓圆形的特征设计出双辊轮自动对正支撑装置，同时配合使用双向同步夹紧装置，实现车辆在整个测量过程中的垂直度和前后轮轴的平行度；通过导入高精度位移传感器配合PLC程序运行控制，不仅实现测量过程的可重复性、可追溯性，还实现质心测量过程的自动化。试验结果表明，该两轮车辆质心自动测量系统具有检测精度高、检测数据稳定性好、检测高效便捷、自动化程度高等优点。另对该系统延伸使用进行推广介绍，具有广泛的应用前景。     

激光气体分析仪在双氧水装置上的应用

双氧水装置中的氧含量是工艺控制的关键指标,是影响安全生产的重要参数。介绍了激光气体分析仪在该装置的分析方法和比选情况。阐述了激光气体分析仪的测量原理、性能指标和构成,以及在双氧水装置上应用的优势。该分析仪不受背景气体干扰,测量准确性高;无需采样预处理,系统响应速度快、可靠性高、维护费用低。     

船用电机电枢参数智能监测仪的技术创新及改进

电机电枢参数智能检测仪的应用实现了检测自动化、提高了检测的准确性,但是在使用过程中也曝露出一些问题。对该装置的电气系统和机械装置进行了详细说明。针对存在的问题,对原监测仪的步进电机控制系统、通信模块、触头升降机构进行技术改进。同时,增加上位机通信接口,以实现对测量结果进行更加灵活有效的管理。实践证明,对该仪器的技术创新及改进是成功的,提高了测量的可靠性和在线测量速度。     

焊接有害物质及其对健康的影响

介绍了焊接有害物质的产生机理和发尘量的影响因素，从有害物质种类，工艺方法和材料焊接三方面探讨了有害物质对健康的影响。结果表明，焊接有害物质是在电弧调温作用下，焊条和母材熔化过程中，在弧柱及焊接区产生的蒸气凝聚成细小的固态粒子和大量气态物质。焊接材料特性是影响发尘量的内在因素，焊接参数，焊接条件以及焊接方法则是外因，其发尘量最终受焊接有害物质产生机理控制。实际的焊接有害物质是多组分混合物，对健康的影响更复杂，还必须考虑有害物质的实际浓度，以及侵害时间等因素。在焊条电弧焊，氩弧焊，等离子弧焊接及切割，以及CO2气体保护焊等焊接方法中，由于产生有害物质种类，发尘量及浓度各不相同，所以对健康的影响各异。不锈钢烟尘中的六价铬化物以及镍的氧化物等均有致密作用，铝及铝合金焊接时焊工的铝尘肺，铜及铜合金焊接时焊工的急性铜中毒症等，是材料焊接对健康的主要影响。     

焊接电流影响GMAW双丝焊电弧等离子体的数值模拟研究

基于电磁学理论和流体力学理论,建立熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)双丝焊焊接电弧等离子体三维数学模型,利用流体力学软件Fluent对其进行求解。重点研究焊接电流对GMAW双丝焊电弧等离子体行为的影响规律,获得了电弧温度、电流密度、热通量、磁场分布等结果。研究发现,随着焊接电流的变化,电弧等离子体形状变化显著。随着焊接电流的增大,电弧最高温度和电弧偏转角随之增大,电流密度和工件表面热通量由双峰分布转变为单峰分布,并且热通量峰值随焊接电流的增大而增大。此外,随着焊接电流的增大,磁感应强度和磁场力随之最大,磁场分布由独立两个磁场向耦合磁场转变。为有效、定量地证明模拟结果准确性,开展焊接试验,利用高速摄像监测电弧行为,利用光谱测温测量电弧温度。结果表明模拟结果同试验结果吻合良好,研究结果为合理选择GMAW双丝焊焊接电流参数提供理论依据。