Numerical simulation of small section rectangular tube in parallel welding

The welding temperature field and deformation of parallel arrangement small-section rectangular tubes is calculated by using a non-contact model. After comparing the computed results with the experimentally measured results, it shows that there exist big errors when applying this model to the numerical simulation of small-section rectangular tube＇ s welding temperature field and deformation. Based on a simple analysis of the errors, a contact model is presented. The heat transfer and stress analysis between small-section rectangular tubes and clamping fixture are simulated by using direct constraints method, and then the laws of the temperature distribution, which coincide with experiment, are obtained. A further numerical analysis of the stress and deformation are made, it shows that a ＂T＂ shaped stress-field is formed in the vicinity of the weld. As the stress-field departs from the centroid of tubes＇, this leads to the small rectangular tubes not only have a longitudinal deflection, but also have a transverse bending and deformation.     

遥控弧焊机器人系统

研制了一个六自由度主动操纵手，立体电视监视系统和计算机控制系统，与ＰＵＭＡ机器人组成主从式遥控弧焊机器人系统，分析了连续焊缝弧焊的运动特征，着重研究了主从式遥迭弧焊的操纵控制方式和手眼协调性问题。试验结果表明，传统的主从遥控操纵方式难以达到满意的轨迹精度；手眼形式能显著地提高操纵效率，有利于提高轨迹精度和焊接速度；采用焊接速度计算机自动控制与主从遥控操纵相配合的中显著地改善操纵的平稳性，从而显著地     

双钨极氩弧焊耦合电弧压力分析

双钨极氩弧焊(twin-electrode TIG, T-TIG)的耦合电弧是由设置在同一个焊枪中的两个相互绝缘的钨极各自产生的电弧耦合而成的.这个耦合电弧在物理特性上不同于传统单钨极TIG电弧.以试验为基础,分析了耦合电弧的电弧压力特性,并对比单钨极电弧就焊接电流、电弧弧长、钨极间距和钨极形状对耦合电弧压力分布的影响进行了研究.     

焊接柔性加工单元中熔池的实时控制

机器人焊接过程中熔池实时控制系统是焊接柔性加工单元 (WFMC)中保证良好焊接质量的一个重要子系统。文中建立了WFMC中焊接质量实时控制子系统并实现了该子系统与WFMC中央监控计算机的实时可靠通讯。在获得了焊接熔池特征参数的基础上 ,建立了焊接过程熔池正面参数和焊缝背面参数的神经网络模型。模型根据熔池正面参数可实时预测焊缝背面宽度。并设计了神经元自学习比例求和微分(PSD)控制器 ,通过调整脉冲峰值电流 ,实现了机器人脉冲钨极气体保护焊 (GTAW )过程中通过正面熔池传感对焊接焊缝背面宽度的实时控制。控制试验证明控制器可有效地对焊接过程进行控制     

电弧喷涂工艺参数对JCW-B涂层性能的影响

采用正交设计方法和通过极差分析研究了电弧喷涂工艺参数对JCW-B涂层结合强度和耐磨性的影响.结果表明,影响涂层性能的工艺参数主要是电弧电流,其次是喷涂距离和雾化空气压力.涂层结合强度值随电弧电流的增大而增加.涂层中的孔隙率是影响涂层结合强度的主要因素,氧化物含量是影响涂层耐磨损性能的主要因素,采用适中的电弧电流可减少涂层中的孔隙率和氧化物数量,有利于提高涂层的结合强度和耐磨性,获得具有良好综合性能的涂层.     

脉冲熔化极气体保护焊熔池的视觉传感与实时控制

研究对脉冲熔化极气体保护焊（GMAW）熔池过程采用视觉传感与实时控制方法的可行性问题。由于GMAW过程的熔滴过渡现象的复杂性，尝试模拟焊工通过观察熔池变化等因素来调整焊接参数获取满意的焊缝成形的行为。建立了脉冲GMAW过程熔池视觉传感系统，宏观上将熔滴过渡对熔池特征的影响作为黑箱过程处理，根据脉冲GMAW弧光光谱分布和熔池图像特征提取，实现对脉冲GMAW熔池动态过程的实时检测。采用辨识算法建立焊接动态过程的数学模型，进而设计脉冲GMAW熔宽的PID控制器，实现对脉冲GMAW熔池宽度的实时控制。试验表明，建立的视觉传感系统、图像处理算法以及控制器设计检测与控制熔池变化在一定程度上的能够满足脉冲GMAW焊缝宽度的实时性与精度要求。     

混合式弧焊机器人编程语言

在对机器人语言的特点和系统构成分析的基础上,开发了混合式弧焊机器人语言.该语言除了具有一般程序设计语言所必需的顺序、分支、循环和子程序以外,还具有弧焊机器人所必需的机器人运动控制和焊接等相关功能.为了实现这些功能,设计了HAWRL的数据表示方法、指令集和变量,提出了数据和程序分离的程序结构形式.从而使得HAWRL兼有机器人级机器人语言简单易用以及任务级机器人语言编程效率高的优点.试验表明,应用HAWRL可以高效、快速、容易地生成机器人程序并被正确地执行;同时,它也提供了机器人和外部设备的统一接口.     

活性化TIG焊熔深增加机理的研究

以不锈钢0Crl8Ni9为实验对象，涂敷含有Bi的SiO2和TiO2活性剂，通过1mm厚高熔点薄钨板挡住熔池流动的方法进行焊接实验．对钨板两侧Bi颗粒的分布进行了测试，分析涂敷SiO2和TiO2后熔池流动方向的变化，同时采集了电弧电压．结果表明：活性剂SiO2和TiO2改变了熔池的流动方向；SiO2使电压提高约4．2V，而TiO2对电弧电压没有影响；活性剂并未使电弧整体发生收缩，而使电弧整体发生了膨胀；SiO2使等离子体发生了收缩；电弧等离子体收缩和电弧导电通道变长是SiO2活性剂提高电弧电压的主要原因．分析认为，SiO2增加熔深是等离子体收缩、阳极斑点收缩和表面张力温度梯度由负变正共同作用的结果；TiO2增加熔深只是表面张力温度梯度由负变正的作用．     

Friction stir welding of AZ31 magnesium alloy

Friction stir welding (FSW) is an new solid-phase joining technology which has more advantages over fusion welding methods in welding of aluminum and other non-ferrous metals. The effects of welding parameters on mechanical properties and microstructure during friction stir welding of AZ31 magnesium alloy were studied in this paper. Microstructures and mechanical properties of the joints were investigated by means of optical microscopy, scanning electric microscopy ( SEM ) , micro-hardness analysis, and tensile test. Experimental results show that the magnesium alloy can be successfully welded by FSW method, and the ultimate tensile strength (UTS) of FSW joint reaches up to 90 percent of base metal. The microstructures of welded joints exhibit the variation from dynamically recrystallized fine grains to greatly deformed grains. Hardness in nugget zone was found lower than the base metal but not too obvious.