熔化极气保焊焊接电流和电弧电压的数据属性

熔化极气保焊在不同的工况条件下,因焊接工艺需要不同的金属过渡形式而对焊接电流与电弧电压输出波形提出了相应要求.与此同时,焊接过程因受多方面因素影响产生随机、偶发的信息亦反映在焊接电流或电压波形的数据构成中,从而使源于焊接过程中各种影响因素的数据信息结构是由多个不同性质的概率密度函数的叠加.以往对弧焊参数的表达一般都以大数定律为前提,对数据是按照正态或近似正态的总体假设计算其统计值.然而,这一统计假设及其计算方法,对熔化极气保焊过程的数据信息处理仅仅是部分可行,对于基于波控或脉冲电流模式的弧焊信息在大多数工况下已不再有效,不仅会导致参数平均值、热输入等物理量的误差,而且会使弧焊过程中偶发的离群数据及其隐性关键信息无法获知.文中的工作在对熔化极气保焊焊接电流和电弧电压数据分析的基础上,解释了焊接过程产生不同数据分布性质的原因,提出了在当前焊接向自动化和信息化深度发展中,重构弧焊参数的表达方式,提高数据统计分析的科学性和有效性,从而防止和避免对弧焊过程信息认识和应用中可能产生的误读和误导.     

基于高速摄像的铝合金TIG焊视觉基础研究

方波交流TIG焊是铝合金焊接中最常用的方法之一.利用高速摄像,系统分析了铝合金方波交流TIG焊电流过零前后及过零瞬间,焊接电弧和熔池的视觉特征.结果表明,在电流过零的瞬间,弧光辐射相对最弱,熔池边界特征清晰,是焊接熔池较理想的采像时间.     

2219铝合金高频耦合脉冲TIG焊接工艺

对2219铝合金采用高频耦合脉冲TIG的焊接工艺研究,结果表明,采用特殊交流以及叠加高频脉冲可以有效的细化组织,消除气孔和减少裂纹等冶金缺陷,显著改善和提高铝合金接头性能.在此基础上研究了单层焊和双层焊对接头性能的影响,对双层焊每一层的工艺参数做了优化,并对接头各微区采用了晶粒度的定量分析与对比,提出了通过控制热循环对接头"控性"的方法,使接头微观组织趋于均匀,是提高接头综合力学性能的一个新思路,在工程上具有适用性.     

汽车发动机铸铁凸轮轴的尺寸恢复

凸轮轴是汽车发动机的重要部件之一。采用激光熔覆技术对铸铁凸轮轴的磨损部位进行尺寸修复,检测修复层的性能,并采用电解加工方法对修复后的凸轮面进行精加工,以求开发一种低成本、高效率的铸铁凸轮轴的再制造配套技术。     

高频脉冲弧焊技术研究进展

脉冲电弧焊已被证明具有良好的焊接工艺性能,同时对焊缝成形及其微观组织的改善有明显效果,但对焊接“弧-源”之间的匹配关系尚未充分认识.文中通过回顾脉冲电弧焊的发展历史,对近年来高频脉冲(＞20kHz)电弧焊研究中取得的进展做了分析和讨论.并从“高频效应”入手,在焊接设备、电弧物理及工艺性能等方面阐述了高频能量激励下的电弧行为,探索了高频电弧的有效工作区间,利用多种测试手段对高频脉冲的作用、特点及效果加以验证.并针对高频电弧的工艺特点提出进一步的研究方向.     

航天高强铝合金点焊工艺对焊点质量的细致影响

通过对航天高强铝合金点焊焊核的显微分析,得到了不同焊接参数(压力、电流)对焊核几何尺寸、晶粒大小的影响,获得了焊接参数与焊核显微组织的相关性,能够在焊接参数变化较小、特征信号没有明显变化的情况下观察到焊接参数对焊核质量的细致影响,为点焊过程的精量化控制的进一步研究打下了基础.采用有限元分析软件SYSWELD,对铝合金点焊过程进行了建模仿真.研究了不同电极力、点焊电流与焊点熔核半径等焊点特征量之间的关系及其规律性.     

铝铜系合金焊接接头应力腐蚀开裂与工艺的相关性

铝合金在用于焊接结构时,由于焊接热循环的作用,出现了因过时效而导致接头热影响区的软化(即沉淀相分解析出)现象,不仅使得接头强度性能降低,同时由于组织的不均匀性和贫铜区的形成,易产生电化学腐蚀破坏,也使接头的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性显著增大,这是长期以来一直未获解决的工程实际问题。在此阐述了铝铜系合金焊接接头开裂的机理、接头应力腐蚀开裂的特点以及与焊接工艺的相关性。采用慢应变速率试验和金相观测辅助技术,得到了该类铝合金在不同焊接方法下的焊接接头和母材的应力腐蚀敏感性对比。     

Spectral diagnostics of complex arc plasma

A spectral diagnostics of complex are plasma using multiple spectral information of are self-emitting is pro-posed .This method is able to simultaneously determine component densities,the corresponding temperature and their dis-tributions by a few line intensities measurent.The principle of the method and the relevant measuring system are de-scribed.An equation system is established for computation of the state variables in are plasma .An experiment underwelding are condition is made as an application of the method.The effects of probable error sources on the measurementare also analysed.     

电阻点焊电磁环境的仿真

针对电阻点焊焊接过程电磁环境,提出以数值计算方法为基础的电磁环境仿真方法.根据点焊过程电磁场的特点以及电磁场曝露安全评估方法,选择适当的建模方案,利用ANSYS电磁场分析软件对点焊机电极周围磁场分布进行了仿真,得到电极周围磁场的场强值和频谱特性.为了验证数值仿真的准确性,利用低频电磁场测量装置对焊机周围磁场的综合场强值进行测量,在特定场合下测量结果和仿真结果基本一致;测量得到的磁场频谱信息和仿真得到的信息具有较大的可比性.研究表明.焊接电磁环境的数值模拟可以定量描述焊接电磁环境,对实际应用具有指导意义.     

交流TIG电弧过零时段的时间-能量分布特征

借助于高时间分辨率的增强型CCD光谱分析系统,对交流TIG电弧在方波、梯形波、正弦波3种波形条件下不同过零速度的发射光谱进行了观测与分析,应用谱线Stark展宽理论计算得到了电子密度及其时间的变化.结果表明,对应于不同电流波形的电子密度在过零时段表现出一种滞后现象,并且滞后时间与电流过零速率、能量输入以及电弧输入功率变化率有关,探讨了焊接弧一源系统能量转换过程中的非傅里叶效应的存在及其条件.