核电321不锈钢旋转电弧窄间隙GTAW工艺

采用旋转电弧窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)新工艺对核电321不锈钢进行窄间隙焊接试验,根据工业生产实际对321不锈钢的施焊要求,将热输入严格控制在10 kJ/cm以下,并得到侧壁熔合良好、无明显缺陷的焊接接头。对旋转电弧NG-GTAW工艺过程温度场和应力场分布展开研究,发现在填充焊过程中,近焊缝区域最高温度可达600℃,此时奥氏体不锈钢处在敏化温度区间,在此温度长时间停留可能导致不锈钢耐蚀性能下降。在垂直于焊缝方向,近焊缝区域呈现拉应力,应力值略高于材料的屈服强度,随着与焊缝距离的增加,应力值逐渐降低,在一定位置处,拉应力转变为压应力。沿焊缝方向上,板材中间区域应力值较高,两端应力较低。     

一种新型无控制电缆送丝装置的设计

针对焊接现场气体保护焊用送丝机控制电缆容易被损坏这一情况。设计了一套无控制电缆送丝装置。整套装置由焊接电源输出端供电,由于其输入电压范围为20～80V．需要DC／DC变换,得到12V直流电源,因此利用集成芯片UC3825B设计并制作了一款宽范围输入的开关电源,用来为该系统提供电源;选用了直流印刷电动机驱动送丝装置,并设计了相应的调速电路。经联机调试,该设计基本能满足焊接工作者的需求。     

脉冲后沿斜率可调的受控穿孔PAW系统

在穿孔等离子弧焊接过程中,为使小孔的"开-闭-开"状态转换更加平稳,对研制出的方波脉冲穿孔等离子弧焊接系统做出进一步的改进.设计出脉冲后沿带两个缓降坡度的脉冲焊接电流波形,通过调节这两个下降斜率的大小,可以更加灵活地控制热输入和等离子流力;在优化脉冲参数的基础上,提高穿孔状态转变的平稳性.以表征小孔尺寸的等离子弧尾焰电压为被控制量,脉冲电流峰值及其两个后沿下降斜率为控制量,采用PI控制算法和受控脉冲穿孔的控制策略,建立受控脉冲穿孔等离子弧焊接控制系统.工艺试验结果表明,系统准确工作在"一脉一孔"状态,既保证穿孔,又使小孔尺寸维持在预定值附近;与原来的方波相比,小孔的"开-闭"状态转换更加平稳,焊缝成形良好,控制效果显著.     

受控脉冲穿孔等离子弧焊接控制系统

穿孔等离子弧焊接过程中存在的一些问题制约了该工艺在现代工业中的推广和应用,如焊接工艺合理参数区间窄,可调裕度小,导致焊接过程中小孔的稳定性较差等。熔池的小孔行为是直接影响焊接过程稳定性和接头质量的关键因素,为拓展合理工艺参数范围,提高焊接过程稳定性和焊缝质量,研制出受控脉冲穿孔等离子弧焊接控制系统。基于简易测试装置,实时采集焊接过程中的尾焰电压信号,可靠描述焊缝熔池穿孔与否以及小孔尺寸;采用受控脉冲穿孔的控制策略,适时调整峰值电流和基值电流的作用时间,使得小孔一直处于"准稳态"。实现"一脉一孔",但脉冲时间和基值电流并不固定,取决于每个脉冲过程小孔的建立时间和存在时间;保证穿孔,使小孔尺寸在预定值附近波动,并防止烧穿的发生;大幅拓展穿孔等离子弧焊接合理工艺参数区间。工艺试验结果表明,当工件散热条件和厚度发生变化时,控制系统能够迅速做出调节,运行稳定可靠,控制效果显著。     

扩大金刚石合成腔体的一种有效途径

本文通过对间接加热发热材料的研究,提出了利用金属发热材料代替传统石墨材料的新工艺,有效的减薄了发热材料的体积,提高了腔体的利用率。研究结果表明:(1)利用金属发热材料可以扩大腔体体积6.6%;(2)产量增加11.3%,产值利润增加26%;(3)单块利润增加26%以上;(4)金属发热材料可以进行回收,进一步降低成本。本文的研究为中小型压机的腔体扩大化提供了一个研究方向。     

水下湿法焊条电弧焊接过程稳定性评价

焊接电参数(电弧电压、焊接电流)包含着丰富的焊接过程信息.针对水下湿法焊条电弧焊工艺,在不同焊接工艺条件(不同水深、不同焊条)时在线采集焊接电弧电压瞬时值,然后对其进行统计处理.利用电弧电压标准差σU以及电弧电压瞬时值与电弧电压平均值差值H的频率对比和焊接过程稳定性指数W相结合的方式,对水下湿法焊条电弧焊接过程的稳定性进行直观分析和定量评价.结果表明,利用W可以很好地识别不同焊接过程的稳定性,为水下焊接工艺稳定控制提供了新的方法,具有重要的理论意义.     

影响拟薄水铝石胶溶指数的因素

通过对铝酸钠溶液浓度、硅量指数及分解率、分解温度、通气速率与碳分时间、反应温度与pH值、老化时间和干燥过程等影响拟薄水铝石胶溶指数因素进行分析,得出了提高拟薄水铝石胶溶指数比较合理的工艺条件。     

药芯焊丝焊接过程光谱特征波段分析与选择

针对某型自保护药芯焊丝设计焊接工艺试验,利用光谱仪和专用分析软件研究焊接过程中电弧等离子体辐射光谱分布曲线,对其在各谱段的分布特征进行分析,认为紫外波段的光谱曲线波长较短且衰减严重;可见光波段整体相对辐射强度较高,特别是在绿光和黄光区域尤为强烈,在红光区域电弧光谱相对强度较为稳定;在近红外波段电弧光谱辐射强度逐渐下降。综合考虑不同的应用对象,可见光波段适用于电弧等离子体物理本质研究,自保护药芯焊丝电弧等离子体和熔滴过渡的检测适合采用红光光谱窗口,而焊缝跟踪等则适合采用近红外或者红光光谱窗口。     

Effects of controlled pulse current waveform on key-holing condition in plasma arc welding

To overcome the shortcomings of conventional plasma arc welding (PAW), the' controlled pulse key-holing' strategy is proposed and the keyhole PAW experiment system is developed. The efflux plasma voltage signal is detected in real-time to characterize the keyhole size and dimension. The welding current waveform for controlled pulse key-holing strategy is implemented, and two slow-decreasing slopes are added at the dropping point from peak current to base current to further reduce both heat input and arc force so that the controllability of keyhole dynamics is improved. Two kinds of PAW tests are conducted, and the different parameters of the controlled pulse current and the relevant efflux plasma voltage are measured in real-time to investigate the effects of welding current waveform parameters on the key-holing condition.     

Real-time monitoring of weld penetration quality in roboticarc welding process

It is of great significance to develop an intelligent monitoring system for weld penetration defects such as incomplete penetration and burn-through in real-time during robotic arc welding process. In this paper, robotic gas metal arc welding experiments are carried out on the mild steel test pieces with Vee-type groove. Through-the-arc sensing method is used to capture the transient values of the welding voltage and current. The raw data of the captured welding current and voltage are processed statistically, and the feature vector S10 is extracted to correlate the welding conditions to the weld penetration information. It lays foundation for intelligent monitoring of weld quality in robotic arc welding.