Finite element analysis of keyhole plasma arc welding based on an adaptive heat source mode

An adaptive heat source mode is proposed to account for the keyhole effect and the characteristics of volumetric distribution along the direction of the workpiece thickness. Finite element analysis of the temperature field in keyhole plasma arc welding is conducted and the weld geometry is obtained. The predicted results are in agreement with the measured ones.     

单缆式焊丝GMAW电弧物理行为的数值模拟

采用Gambit软件建立了单缆式焊丝熔化极气体保护焊(GMAW)电弧三维数值模型,研究了焊接电流对单缆式焊丝GMAW电弧的电流密度、电磁场、温度场、速度场和压力场分布特征的影响。结果表明:缆式焊丝GMAW电弧的电流密度、电磁场、温度场、速度场和电弧压力最大值均随着焊接电流的增大而显著增加。缆式焊丝GMAW电弧电流密度和温度最大值位于焊丝阳极端部。电弧等离子流速最大值位于弧柱区。随着焊接电流的增加,电弧最大压力位置由速度入口向阳极区转变。在相同的焊接工艺参数条件下,三维数值模拟所得电弧形态与高速摄像系统拍摄的电弧形态吻合,验证了模拟所选三维模型的准确性。     

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％。     

Analysis of keyhole geometry in plasma arc welding

The key problem for numerical simulation of plasma arc welding （PAW） process is to develop a suitable and adaptive volumetric heat source mode which reflects the physical characteristics of keyhole PAW. To this end, the keyhole geometry under different PAW process conditions must be predicted. In this paper, a mathematical model for determining the keyhole shape is developed with considering the mass and momentum conservation of the in-keyhole plasma jet as well as the pressure equilibrium at the plasma jet/liquid metal boundary. A suitable heat source model related to the keyhole shape is applied to the calculation of PAW weld dimensions. The predicted results are in good agreement with the experimental ones.     

TATB摩擦感度试验中滑柱表面呈色的原因分析

ＴＡＴＢ药片经摩擦感度试验后，在滑柱的工作表面会产生一定程度的彩色花斑。为了弄清楚这是不是由于ＴＡＴＢ点火造成的，作者在摩擦仪上以不同的条件用试验工具压制了ＴＡＴＢ药片，然后对滑柱的工作面以及药片表面进行了检验。红外光谱分析的结果表明，尽管在某些条件下滑柱表面产生了不同的色斑但并没有发生任何化学反应，而是在压药端面形成了一层ＴＡＴＢ薄膜，由于光干涉的作用形成了彩色。作者还对ＴＡＴＢ的钝感作用进行了一些讨论。     

表面组装印刷电路板上焊点信息的自动获取

在表面组装技术（SMT）中,焊点信息数据是实现部分再流焊过程自动化基础。本文介绍了表面组装印刷电路板（SMT＿PCB）图像的处理方法和SMT＿PCB上焊点类型、位置信息数据的自动获取技术。本文中,SMT＿PCB图像的处理包括去噪声处理、二值化和目标修饰处理。根据对SMT＿PCB图像的分析,提出了SMT＿PCB图像高频噪声判断模板和算子,通过采用噪声判断模板和算子先判断高频噪声再用均值滤波的方法成功地去除了高频噪声。对图像中的低频噪声,基于对图像中目标与背景灰度值特点的分析,提出了改进的差分去噪声模板。采用最大方差阈值方法得到合适的阈值对图像实现了分割。对已分割得到的二值化图像,提出了目标图像修饰算子,并对图像中的焊点图像进行了修饰。根据对处理后焊点图像特点的分析,提出以不同类型焊点为模板,通过模板匹配方法实现焊点位置数据的自动获取。     

不锈钢穿孔等离子弧焊热源模型的探讨

根据K - PAW“倒喇叭”状的焊缝形状特点和热流沿工件板厚方向分布的特点,讨论了计算K- PAW温度场的组合式体积热源.通过比较热源组合模式,得到适合于K - PAW的组合式体积热源作用模式,即沿板厚方向,工件的上部采用双椭球体热源,下部为中心轴热流峰值线性递增的圆柱体热源,计算结果与试验结果吻合良好.同时讨论了能量分配系数γ1和γ2的选取及热源作用高度C和H的选取对焊接温度场的影响.结果表明,热源参数选择不合适会导致一个热源的作用淹没另一个热源的作用.     

Effect of W/Cu composite filler metals on the microstructure and mechanical properties of laser welded pure niobium/304 stainless steel joint

Cracking in a laser weld of niobium to stainless steel occurred due to the formation of brittle, continuously distributed Nb-Fe intermetallic compounds. A crack-free joint, which had a tensile strength of 147 MPa, was obtained by using the W/Cu composite filler metals. To determine the reasons for cracking in the Nb/SS joint and the function of the W/Cu composite filler metals on the improvement of the cracking resistance of the Nb/W/Cu/SS joint, the microstructures of the joints were studied by optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The cracking susceptibilities of the joints were evaluated with microhardness test on the cross section of the Nb/W/Cu/SS joint. The results showed that the Nb/W/Cu/SS joint was characterized by various solid solution. The formation of solid solution reduced the cracking susceptibility of the joint.     

1060铝钎缝耐腐蚀性分析

以1060纯铝作为母材,选取Zn-Al-Ag,Zn-Al,Sn-Zn,Zn-Cd-Ag等4种钎料,采用氧乙炔火焰钎焊工艺制备钎焊接头,采用盐浴浸泡方法加速腐蚀,分析了4种钎缝的耐腐蚀性. 通过宏观形貌观察、极化曲线测试、失重分析和显微组织观测,综合评价了钎缝的耐腐蚀性. 结果表明,在所分析的3个合金系中,Zn-Al系钎料钎缝耐腐蚀性能较好,Zn-Cd-Ag钎缝耐腐蚀性次之,Sn-Zn钎缝的耐腐蚀性最差. 对盐浴腐蚀而言,Zn82Al13Ag5比Zn98Al更耐腐蚀. 而对于电化学腐蚀而言,银的加入能够进一步提高Zn-Al系钎料钎缝的耐腐蚀性能.     

TATB、石蜡、石墨钝感作用的讨论

研究TATB、石蜡、石墨在落锤撞击试验条件下的变化及试样的撞击加速度-时间曲线,探讨了这些钝感剂对HMX、RDX等炸药的钝感机理及产生不同钝感效果的原因。对一些高聚物粘结炸药落锤试验、苏珊试验的结果进行了分析讨论。