Analysis of weld pool vibration characteristics in pulsed gas metal arc welding

Using highspeed camera image measuring and processing, the contour of the weld pool was extracted accurately in pulsed metal inert gas (P-MIG) welding. Based on this extraction method, time and frequency domain characteristics at different points along the contour of the weld pool were analyzed for one pulse one droplet and one pulse two droplets, respectively. The results show that, because of the wave super position that was created by the pulsed arc and droplet impacting the weld pool, the oscillation amplitude along the weld pool fluctuated and decreased with an increase in distance from the point to the arc center. The oscillation near the arc center was complex and intense for one pulse two droplets, and the amplitude were relatively small because the oscillation caused by the pulsed arc could be offset by the molten droplet impact. The weld pool oscillation that was caused by the pulsed arc was stronger than that caused by the droplet.     

USIBOR1500超高强度淬火钢板点焊性能研究

通过对超高强度淬火钢板USIBOR1500同种材料点焊以及与低碳钢DC04异种材料点焊的两种焊接接头的抗剪强度、宏观形貌以及显微组织的研究与分析,探索了USIBOR1500的点焊性能.结果表明两种点焊接头基本不存在内部和外部缺陷,能够满足实际生产需要,USIBOR1500超高强度淬火钢板具有良好的点焊性能.     

脉冲熔化极气体保护焊的模糊控制

为实现GMAW-P焊过渡过程的稳定,设计了GMAW-P焊新的焊接电流波形,并在此基础上建立了以电弧电压为被控制量、基值时间和送丝速度为控制量的自调整因子的模糊控制系统。试验结果表明该控制系统响应速度快,控制精度高,可实现对电弧电压的稳定控制。     

软开关逆变点焊控制电路的设计

通过对逆变电阻点焊设备的现状分析，介绍了软开关逆变点焊的控制系统．讨论了主控系统、反馈系统的工作原理．并具体设计、实现了单片机对移相芯片UC3879的高精度控制，电流反馈的控制等。     

熔化极脉冲氩弧焊熔滴滴落过程的分析

采用数字图像处理技术,对熔化极脉冲氩弧焊熔滴滴落过程的高速摄像图片进行了处理,提取了熔滴的边缘轮廓并获得了熔滴质心的变化坐标,得到了熔滴滴落过程中速度变化曲线. 结果表明,熔滴在弧柱区的滴落过程为匀加速,而在近阴极区和近阳极区却是减速的,且近阴极区减速幅度较大;并对熔滴在弧柱区的受力过程进行了定量分析,其主要受到等离子体流拉力和重力的作用,以及对近阴极区进行了相关的定性分析,其速度的减小主要是因为金属熔池蒸气反力的阻碍作用和等离子体流拉力的减小,理论分析与试验结果较为吻合.     

混沌理论在焊接中的研究现状及发展趋势

介绍了混沌理论在工程质量评定以及控制方面的应用概况.叙述了混沌理论在点焊、弧焊以及激光焊中的研究现状,并指出了其在当今焊接领域研究中存在的不足,即研究大多集中在质量评定方面,而在混沌控制方面却没有涉及.结合混沌理论的发展以及工程中应用的现状,给出了焊接中的混沌研究方向.混沌研究将有助于焊接过程的建模,增加对焊接过程中的机理认识,促进焊接的质量评定和质量控制水平的进一步提高.     

基于组合模型的MAG焊工艺参数多目标优化

以MAG焊焊接电压、焊接速度、送丝速度为可调工艺参数，开展了三因素三水平全因子平板对接焊和堆焊试验.基于试验数据建立了误差反向传播神经网络、径向基神经网络和克里金模型来预测焊缝余高、接头抗拉强度和冲击吸收能量.模型预测结果显示，所建立模型均能较好的预测焊缝性能，但是没有一个模型能同时最佳预测三种焊缝性能且各模型预测波动较大. 为了进一步提升预测精度和稳定性，将误差反向传播神经网络、径向基神经网络和克里金模型以线性加权法组合. 结果表明，组合模型能提升预测的精度和稳定性.基于组合模型，采用NSGA-II算法实现多目标优化，得到并验证了焊缝余高、接头冲击吸收能量和抗拉强度三者间的非劣解.验证结果表明焊接工艺多目标优化对实现焊缝综合性能整体最优以及焊接精细化应用具有较大的指导意义.     

弧焊熔滴过渡混沌的若干问题探讨

探讨指出现今弧焊熔滴过渡数学模型中存在只关注于单个周期内不同过渡阶段熔滴的特征行为,而忽略过渡周期之间关联特性的不足。通过叙述相关的混沌基本概念,以及结合滴水龙头混沌的相关运动规律,提出建立弧焊混沌数学模型在本质上能更真实地反映熔滴过渡过程。介绍了滴状过渡和短路过渡中混沌研究现状,指出目前急需解决的问题是建立精确的混沌数学模型。展望了弧焊在不同混沌控制目标中的应用前景。     

Test for random in electrical signals time series of CO2 short circuit transition welding process by the method of surrogate data 

This paper introduced the basic theory and algorithm of the surrogate data method, which proposed a rigorous way to detect the random and seemingly stochastic characteristics in a system. The Gaussian data and the Rossler data were used to show the availability and effectivity of this method. According to the analysis by this method based on the short- circuiting current signals under the conditions of the same voltage and different wire feed speeds, it is demonstrated that the electrical signals time series exhibit apparently randomness when the welding parameters do not match. However, the electrical signals time series are deterministic when a match is found. The stability of short-circuiting transfer process could be judged exactly by the method of surrogate data.     

短路过渡电弧的Lyapunov指数分析

为了更好地理解短路过渡气体保护电弧焊的不稳定性,尝试用混沌理论研究这一现象.介绍了A.Wolf理论和相空间重构理论,论述了用于选择重构参数的改进虚假邻近点法和重构信号强度法.利用这些相关的混沌理论及算法,对较稳定和不稳定的两组电流波形数据的最大Lyapunov指数(LE)进行了计算与分析.结果表明:短路过渡电弧是一个复杂的混沌过程,且随着电弧的不稳定性增加,该过程的混沌性增加;最大LE可用于表征短路过渡电弧的稳定性.