DE-GMAW高速电弧焊工艺机理的研究

通过大量的工艺实验,找出了DE-GMAW双焊枪组合的匹配参数,测试了焊接电流波形,拍摄了熔滴过渡图像,并获得了无成型缺陷的焊缝照片.基于实验结果解释了高速焊接工艺的机理.建立了适用于DE-GMAW焊接工艺的有限元模型,并对该工艺条件下的温度场、应力-应变场进行了数值模拟.结果表明:计算出的DE-GMAW焊缝横断面形状尺寸与实验结果吻合良好;在通过焊丝的总电流相同时,DE-GMAW焊接时焊缝尺寸、热影响区宽度、应力、应变及变形均小于常规GMAW焊时的结果.这为DE-GMAW焊接工艺参数优化提供了基础数据.     

Vision-based detection of MAG weld pool

Weld pool contains significant information about the welding process. The weld pool images of MAG welding are detected by LaserStrobe system. An algorithm for extracting weld pool edge is proposed according to the characteristics of MAG weld pool images. The maximum weld pool length and width are calculated. The measurement data can be used to verify the results of welding process simulation and to provide a good foundation for automatic control of MAG welding process.     

熔透熔池表面下塌变形的动态演变过程分析

根据熔池表面下塌变形的三维信息描述了工件的熔透程度．利用所建立的TIG（钨极惰性气体保护电弧焊）焊接熔池形态瞬时行为的数学模型，对准稳态情况下当焊接工艺参数发生突变时熔透熔池表面下塌变形的动态演变过程进行了数值模拟，得出了指导焊接熔透控制系统设计的基础数据．工艺实验结果表明，熔池上、下表面变形量的计算结果与实测数据基本吻合．     

熔滴冲击力对MIG焊接熔池表面形状的影响

建立了熔化极惰性气体保护电弧焊焊接熔池流场与热场的数值分析模型，分析了熔滴冲击力对ＭＩＧ焊接熔池表面形状的影响规律，提出了计算焊缝余高部分和熔池几何参数的算法。定量分析了熔滴到达熔池表面时，其冲击力对焊缝和熔池形状的影响。低碳钢平板ＭＩＧ堆焊工艺试验结果表明，计算值与测试值吻合。     

电弧热流分布模式对GMAW焊接温度场的影响

提出了ＧＭＡＷ熔池表面产生较大变形时的电弧热流分布模式,以此为基础并考虑熔滴过渡过程及焊缝余高,建立了焊接温度场的数值分析模型,通过数值模拟,定量分析了焊接工艺参数－ＧＭＡＷ熔池表面变形－电弧热流分布－熔池形态及其温度是之间的相互影响。焊接工艺试验结果,与高斯热源模型相比,采用本文给出的ＧＭＡＷ电弧热液分布模型的计算结果更符合实际。     

脉冲GMAW熔滴过渡动态过程的解析模型

在脉冲GMAW过程中，电流的突然转变会引起熔滴在焊丝末端的明显振荡，合理的利用向下振荡的动量可控制熔滴过渡。该文基于熔滴受力分析，建立了脉冲GMAW熔滴过渡的解析模型，并对熔滴的振荡和脱离过程进行分析，定量计算焊接工艺参数对熔滴过渡过程动态行为的影响，可用于指导脉冲GMAW主动控制模式下一脉一滴过渡工艺参数的优化设计。     

Determining the keyhole geometry based on double-elliptic distribution of plasma arc pressure

The plasma arc pressure plays an important role in determining the keyhole formation and size. So it is of great significance to choose adaptive distribution mode of the plasma arc pressure for determining keyhole shape and size. In this study, through employing a double-elliptic distribution mode of plasma arc pressure, three-dimensional keyhole was numerically simulated. The unsymmetric feature of the keyhole inside the weld pool was described. The development of keyhole was demonstrated under different levels of welding current. The critical current required to form an open keyhole was obtained for the study cases.     

微计算机控制TIG焊可控硅整流电源时间分割密度的研究

本文说明了时间分割密度对计算机控制的 TIG 焊电源控制精度的影响,推导出了时间分割密度的数学表达式,分析了电弧静特性的斜率、调节的非线性和电源变压器的漏抗对时间分割密度的影响。根据理论分析结果,在所研制的微计算机控制的 TIG 焊电源 MC—NA—250—83中,时间分割密度取为715。经过实际焊接工艺试验,证明该系统运行稳定、可靠,达到了所要求的控制精度。