双丝脉冲MIG焊的工艺特点与试验分析

研究利用高速摄像和电信号观察熔滴过渡过程,确定采用脉冲喷射过渡方式,可获得稳定的焊接过程,并对不同焊接参数下单丝焊和双丝脉冲MIG焊的熔敷速度和焊缝成形进行了对比分析。研究结果表明,在相同焊接质量条件下,双丝焊的焊接效率明显高于单丝焊,焊缝成形系数更好,减小了由于高速焊接造成的产生咬边的可能性。实验所测的焊缝宽度,与预测焊缝宽度的三维模拟方程的模拟值基本一致。     

汽车车身制造的激光焊接应用

1激光焊的概述目前汽车车身焊接主要有电阻点焊、激光焊、MIG和MAG焊等方式,其中激光焊接技术主要用于车身不等厚板的拼焊和车身焊接。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧围的焊接。激光焊接运用于汽车,可以降低车身重量从而达到省油目的;提高车身的装配精度,使车身刚度提升30%,     

动臂梁焊接顺序优化减小焊接变形模拟预测

利用热弹塑性有限元法对装载机动臂梁结构的焊接变形进行热 力耦合数值模拟.建立分析模型,定量对比在同一约束条件下动臂板与动臂圆筒、摇臂板与动臂圆筒的焊接顺序对整体结构焊接变形的影响,按照对称组焊的原则优化焊接顺序.结果表明,对称结构的动臂梁采用交替焊接顺序与沿一个方向顺次焊接顺序相比,动臂板与摇臂板变形量都减小,先焊动臂板比先焊摇臂板 动臂板角变形小.得出整体结构的最佳焊接顺序方案,并将预测的在最佳焊接顺序下的变形模拟值和试验值进行对比,二者吻合良好.     

气体保护焊烟尘粒度与发尘量分析

为了测量与分析气体保护焊烟尘粒度与发尘量,分别对实芯焊丝的熔化极气体保护焊和药芯焊丝的CO2焊进行烟尘收集,采用光散射法和光纤型准光弹性散射颗粒粒度测试仪测量烟尘粒度,根据JIS标准,在不同的焊接工艺参数下进行烟尘发尘量测量试验,分析了工艺方法与焊接参数对烟尘粒度与发尘量的影响,并研究降低烟尘发尘量的措施。研究结果表明,气体保护焊烟尘粒度遵循一定的分布规律,工艺方法和焊接工艺参数对焊接烟尘粒度大小和发尘量有一定的影响。     

轮辋与轮辐间焊缝参数对钢制车轮弯曲应力影响的仿真分析

为考察轮辋与轮辐间焊缝对钢制车轮强度的影响,建立包括该焊缝在内的钢制车轮的有限元模型,分析在弯曲载荷作用下,钢制车轮轮辋与轮辐间的焊脚高度、焊缝截面形状以及焊缝布置位置对车轮应力的影响.仿真结果表明:对于该钢制车轮,轮辋与轮辐间焊脚高度可以由目前的3.5 mm减至2.5 mm,这为焊接工艺参数的调整提供一定参考;焊缝截面边界为直边时焊缝处应力较小;当每段焊缝的一半对着通风孔时焊接区域应力较小.该仿真分析可用于钢制车轮轮辋与轮辐间焊缝结构的优化,并为钢制车轮在弯曲载荷作用下的疲劳寿命估算提供更准确的应力计算结果.     

新型活性TIG焊工艺研究

传统TIG焊焊接熔深浅、效率低。近年来随着活性焊接技术的不断发展,多种新型的焊接工艺被陆续提出。对比分析了普通A—TIG焊工艺,FB—TIG焊、FZ—TIG焊活性剂的涂敷方式及焊缝的成形特点,并对于熔深增加机理进行了研究。最后通过改变活性元素的引入方式,提出了一种新型AA-TIG(Arc assisted ActivatingTIG Welding)的焊接工艺。与传统TIG焊相比,AA-TIG焊焊缝熔深增加显著,熔宽明显收缩,焊缝表面成形良好。采用焊接规范参数,8mm厚板可一次焊透,达到传统TIG焊熔深的2.86倍以上。     

机器人搅拌摩擦焊缝跟踪控制系统设计与实现

机器人搅拌摩擦焊以及焊缝跟踪控制技术可大幅度提高焊接质量和效率.本文以机器人搅拌摩擦焊缝焊工艺为基础,设计了一种基于激光视觉传感器与PD纠偏算法的焊缝跟踪控制系统,针对3mm的2A12-T4铝合金板材,进行了直斜线和折线两种结构的焊缝跟踪控制试验,并分析了焊缝宏观形貌、不同焊接速度下的行进轨迹以及跟踪控制的偏移量.结果...     

数字控制全功能IGBT逆变式焊机的研究

讨论一种采用模块化设计，基于80C196KC单片微机系统的IGBT逆变式全功能焊机的设计和研究，通过功能单元的组合，可实现手工电弧焊、点焊和碳弧气刨，TIG氩弧焊，C02／MIG／MAG焊，覆盖全部焊接功能．微机系统既对焊接参数进行优化匹配又对焊接过程进行程序控制，通过单元之间的参数共享和灵活的数字PID算法，通过软件实现了多种外特性，满足了不同焊接工艺的要求．本文给出了硬件结构框图和软件流程，以及在强电磁干扰下的可靠性设计。     

轮辋与轮辐间焊缝参数对钢制车轮弯曲应力影响的仿真分析

为考察轮辋与轮辐间焊缝对钢制车轮强度的影响,建立包括该焊缝在内的钢制车轮的有限元模型,分析在弯曲载荷作用下,钢制车轮轮辋与轮辐间的焊脚高度、焊缝截面形状以及焊缝布置位置对车轮应力的影响．仿真结果表明：对于该钢制车轮,轮辋与轮辐间焊脚高度可以由目前的3.5mm减至2.5mm,这为焊接工艺参数的调整提供一定参考;焊缝截面边界为直边时焊缝处应力较小;当每段焊缝的一半对着通风孔时焊接区域应力较小．该仿真分析可用于钢制车轮轮辋与轮辐间焊缝结构的优化,并为钢制车轮在弯曲载荷作用下的疲劳寿命估算提供更准确的应力计算结果．     

利用弧焊机器人焊接锅炉集箱

本文介绍了利用弧焊机器人焊接锅炉集箱管座的示教方法、焊接工艺及焊接编程,并提供了管间距为52mm 集箱模拟件的具体焊接参数及焊接接头的检验结果.认为用弧焊机器人焊接锅炉集箱是行之有效的方法.     

埋弧自动焊系统建模与控制方案设计

针对目前尚未有精确描述埋弧焊系统的数学模型而难以达到理想控制目标的现状, 对埋弧自动焊系统按照机理建模的方法建立数学模型, 分别建立了焊丝电压降子模型、熔滴电压降子模型和电弧压降模型三个子模型, 作为埋弧焊系统中控制电弧的理论依据, 并进一步根据所建立的模型提出了相应的变速送丝控制方案, 经过控制系统的仿真验证了控制方案可以维持埋弧焊过程中送丝速度变化和焊接电弧之间的稳定性.     

Development and application of an intelligent welding robot system for shipbuilding

Over the last few decades, there have been a large number of attempts to automate welding in the shipbuilding process. However, there are still many non-automated welding operations in the double-hulled blocks, even though it presents an extremely hazardous environment for the workers. And, the hazards come about mainly because of the dimensional constraints of the access-hole. Thus, much effort has been recently directed toward the research on compact design of the fully-autonomous robot working inside of the double-hulled structures. This paper describes the design, integration, simulations, and field testing trials of a new type of welding robotic system, the RRXC, which is composed of a 6-axis modularized controller, a 3P3R serial manipulator, and an auxiliary transportation device. The entire cross section of the RRXC is small enough to be placed inside the double-hulled structures via a conventional access hole of 500×700 mm², from the outside shipyard floor. The weight of the manufactured RRXC is 60 kg, with a 6-axis manipulator and modularized controller, and the weight of an auxiliary transportation device is 8 kg, with a 2.5 m steel wire of 6Φ. Throughout the field tests in the enclosed structures of shipbuilding, the developed RRXC has successfully demonstrated welding functions without the use of any additional finishing by manual welders, and has shown good mobility using an auxiliary transportation device in double-hulled structures.     

Weld seam profile detection and feature point extraction for multi-pass route planning based on visual attention model

Automatic multi-pass route planning is one of key technologies for thick plate in robotic metal active gas (MAG) arc welding. In this research, a scheme for the extracting feature points of the weld seam profile to implement automatic multi-pass route planning, and guidance of the initial welding position in each layer during MAG arc welding, is presented. It consists of two steps: first a vision sensor based on structured light is employed to capture laser stripes and molten pools simultaneously within the same frame, and the laser stripe, forming the weld seam profile is detected by a visual attention model based on saliency. Then a methodology of polynomial fitting plus derivatives for feature point extraction of the weld seam profile is suggested. With respect to the effectiveness of highlighting the laser stripe, the proposed model is much better than the classic ones in this field, whereas the feature point extraction methodology in this paper outperforms typical template matching. Finally, the performance of the proposed scheme is demonstrated on different weld seam images captured in different layers and different welding experiments.     

装载机后车架焊接顺序优化的数值仿真

利用热弹塑性有限元法和Marc对装载机后车架的焊接变形进行数值仿真.分别用壳单元和实体单元进行仿真,对比焊接角变形,结果表明两者精度比较相似.建立后车架壳单元热-力耦合模型,定性对比在相同约束条件下焊接顺序对整个后车架结构内缩变形和面外弯曲变形的影响.结果表明,在先焊接框架焊缝的条件下,整体结构刚度增大,各种变形较小;其中,当采用正/反面焊缝、立焊缝依次焊接时,大梁下挠峰值最小,为0.002 m,从而确定后车架最佳焊接顺序方案,在该顺序下的变形模拟值与实测值吻合良好.     

熔焊快速成型的截面填充与扫描算法研究

本文针对熔焊快速成型技术的特点,在对其截面填充的过程与轨迹规划详细研究的基础上,提出了一整套适合熔焊快速成型的截面填充算法。该算法首先用双向循环链表表示模型截面轮廓的边界,然后对这些截面轮廓进行内外轮廓的判定、复连通区域和单连通区域的判定、以及复连通区域剖分和单连通区域的单调划分,最终生成有限个单调区域。最后对这些单调区域进行填充扫描,并生成可用于熔焊快速成型的数控指令。     

基于DSPic30F2020的送丝机的研究

设计一种基于DSPic30F2020微控制器的数字化送丝机,送丝机采用无刷直流电机驱动,送丝速度直接由送丝电机反馈.送丝机采用基于电流反馈和速度反馈的双闭环控制,控制精度高,稳定性好.送丝机提供RS485通信接口,便于实现数字化通信.     

An auto-programming system of MAG welding parameters for vision-based robot

The on-line auto-programming of MAG welding parameters for a vision-based robot mainly aims at improving the adaptability of a welding robot in a complex welding environment, and it is a new kind of intelligent control method of weld quality. The authors developed an experimental system of an MAG welding robot with 3-D vision according to the requirements of real-time auto-programming of welding parameters. In the system, the scam geometry parameters, i.e., root gap and root face in a single V-groove, are used as input variables, while the welding process parameters, i.e., welding current and speed, are used as output variables. The relation between input and output variables is described by a fuzzy model. Experimental results show that the system can result in increased weld quality.     

载流导线在磁场中混沌运动区域分析

在考虑电磁场对结构变形影响基础上,假设导线变形为小变形,采用弦的模型建立了载流导线在磁场中的周期激励作用下的横向振动控制方程.利用伽辽金原理及Melnikov方法推导出了载流导线发生混沌运动的临界条件,并讨论了导线张力、导线距离、电流等因素对载流导线混沌运动区域的影响.得到了如下的结论:载流导线的混沌运动区域随导线张力、导线距离的增大而变大;电流小于某一值时,载流导线混沌运动区域随电流增大而减小.     

基于振弦传感器功率测量仪的设计与仿真

本文首先介绍了振弦传感器的工作原理,在此基础上阐述了基于振弦传感器的功率测量仪的原理并给出了相关电路的设计,最后采用Proteus软件列功率测量仪中的关键电路进行了仿真,验证了设计的可行性。