正弦波和单脉冲MIG焊薄片铝合金方法研究

针对铝合金焊接稳定性、控制参数优化与鲁棒性等问题,特别是铝合金薄片极易焊穿等难点,通过引入降能系数kt、正弦波电流振幅系数kAI以及时间振幅系数kAt等,分别建立了通用的单脉冲与对称正弦波调制脉冲MIG焊接参数关系式,且分别进行了1 mm薄片铝合金焊接试验验证其可行性。经试验对比证实了正弦波调制脉冲MIG焊方法具有焊接参数取值范围宽、鲁棒性好、易于操控、能稳定地获得理想的鱼鳞纹焊缝等显著优点,为研制能够顺利进行厚度小于1.5 mm薄片铝合金焊接的稳定的高性能焊机提供了新的理论和实验基础。     

基于数学建模之铝合金正弦波调制脉冲MIG焊专家数据库设计

通过引入能量系数kt、振幅系数kA和正弦波负半周脉冲个数n,同时引入最大脉冲平均电流Ia和最小焊接电流即维弧电流Im,建立了可以通用的正弦波调制脉冲MIG焊接参数关系式,并以其为数学模型,采用正交试验方法对其参数取值进行最优化匹配确定,进行基于数学建模的铝合金正弦波调制脉冲MIG焊专家数据库设计建设。通过2 mm厚铝合金焊接试验验证了所建专家数据库参数取值的正确性,并验证了正弦波调制脉冲MIG焊参数取值范围宽、鲁棒性好、易于操控等优势特点。为制造高性能数字化焊接设备及其专家数据库提供了新的理论和试验基础。     

Research on the expert database of aluminum ahoy sinusoid modulated pulse MIG welding

通过引入能量系数kt、振幅系数kA和正弦波负半周脉冲个数n,同时引入最大脉冲平均电流Ia和最小焊接电流即维弧电流Im,建立了可以通用的正弦波调制脉冲MIG焊接参数关系式,并以其为数学模型,采用正交试验方法对其参数取值进行最优化匹配确定,进行基于数学建模的铝合金正弦波调制脉冲MIG焊专家数据库设计建设.通过2mm厚铝合金焊接试验验证了所建专家数据库参数取值的正确性,并验证了正弦波调制脉冲MIG焊参数取值范围宽、鲁棒性好、易于操控等优势特点.为制造高性能数字化焊接设备及其专家数据库提供了新的理论和试验基础.     

MIG焊铝正弦波调制脉冲控制参数应用

基于铝合金类轻质材料焊接之低能量输入等难点的要求,建立了正弦波调制脉冲MIG焊铝控制参数关系式,试验验证了所建立的正弦波调制脉冲控制参数关系式的正确性和实用性,由于正弦波形具有无限阶导数连续性、永恒周期性、控制参数少等特征,其调制脉冲波形可实现焊接能量有效精确调节,且易于稳定形成高质量的鱼鳞纹焊缝.试验提出的关系式中m的数值范围在2～3时,正弦波调制脉冲焊接具有参数匹配范围宽,受工作外部环境干扰因素的影响小等优点,为正弦波调制脉冲MIG焊接过程的参数一元化开发等奠定了理论基础.     

不同MIG焊方法对6082铝合金焊接接头力学性能的影响

采用硬度、拉伸和微型剪切试验研究了A6082铝合金在单脉冲MIG焊、双脉冲MIG焊2种焊接工艺条件下焊接接头的力学性能。结果表明:双脉冲MIG焊方法获得的铝合金接头焊接系数达到了70.0%,单脉冲焊获得的接头焊接系数达到了68.6%。单脉冲及双脉冲MIG焊焊接接头硬度都是热影响区处的最低,拉断部位均在热影响区的软化区域,剪切试验结果也证明热影响区部位剪切功最低。另外,双脉冲焊接接头的冲击韧性优于单脉冲焊接头的。     

轨道车辆用6082铝合金双丝脉冲MIG焊焊接工艺

通过对6082铝合金采用双丝脉冲MIG焊的焊接方法进行了工艺试验.分析了6082铝合金双丝脉冲MIG焊的特点,提出了合理的双丝脉冲MIG焊焊接工艺,进行了焊缝质量检验,分析了焊接接头的显微组织并测试其力学性能.结果表明:焊接工艺参数合理.在焊接接头中未发现任何焊接缺陷,焊缝质量良好;焊接接头强度、塑性均可达到母材的60...     

不同MIG焊方法对7N01-T4铝合金焊接接头力学性能的影响

采用硬度、拉伸和微型剪切试验研究了轨道列车用7N01-T4铝合金在单脉冲MIG焊、双脉冲MIG焊和超威弧MIG焊三种焊接工艺条件下焊接接头的力学性能。结果表明:双脉冲MIG焊焊接接头系数要高于单脉冲焊和超威弧焊;双脉冲焊和超威弧焊比单脉冲焊的热影响区宽度要窄;超威弧焊接接头的韧性和塑性均要优于双脉冲接头和单脉冲接头。超威弧MIG焊接方法可以改善铝合金焊接接头整体性能。     

基于脉冲电流参数的铝合金脉冲MIG焊过程控制

铝合金脉冲MIG焊弧长稳定性直接影响焊接过程稳定性及焊缝成形,为使其焊接过程稳定,获得高质量焊缝,通过焊接工艺试验研究了脉冲电流参数变化对弧长稳定性的影响规律,建立了铝合金脉冲MIG焊弧长与脉冲电流参数间的动态变化数学模型,并利用Matlab/Simulink软件进行了弧长对脉冲电流占空比、脉冲电流频率变化的动态响应仿真分析,同时进行了控制脉冲电流占空比、频率来稳定弧长的平板堆焊工艺试验研究.结果表明,所建立的数学模型能很好地反映铝合金脉冲MIG焊过程,通过调节脉冲电流占空比、频率参数可实现铝合金脉冲MIG焊稳定焊接,获得成形美观的焊缝.     

脉冲峰值电流差别大小对双脉冲MIG焊的影响

一般脉冲焊的调节参数较多,而双脉冲焊的参数很复杂.双脉冲焊的低频脉冲参数和高频脉冲参数就成为影响双脉冲焊接的重要因素.本文只针对在其他参数不变的情况下,论述强弱脉冲峰值电流差别大小对双脉冲MIG焊的影响.     

铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺

针对恒规范铝合金焊接时,随着母材热输入的增加,母材热积累效应会不断增强,焊缝熔宽会随之变宽甚至出现焊塌的问题,采用基于xPC Target的实时目标环境,设计了铝合金可变双脉冲MIG焊试验平台,并进行了铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺方面的试验研究。试验结果表明:当双脉冲中的低能脉冲在每个周期中所占的比例从0%不断增加到80%时,通过降低每个周期的平均电流而减少的母材热输入,可以补偿母材增强的热积累效应,从而有效地控制焊缝熔宽。焊缝成形美观,焊接效果良好。     

铝合金脉冲MIG焊焊丝伸出长度视觉检测控制

针对铝合金脉冲MIG焊过程焊丝伸出长度的视觉控制进行了研究.设计了基于视觉传感的焊丝伸出长度模糊PID闭环控制系统,采用基于xPC的实时目标环境,建立了铝合金脉冲MIG焊快速原型的控制平台,并进行了铝合金脉冲MIG焊焊丝伸出长度视觉控制试验.结果表明,在铝合金脉冲MIG焊过程中,视觉传感的方法能够满足焊丝伸出长度稳定性...     

YAG激光与脉冲MIG复合焊接

研究了YAG(掺钕钇铝石榴石 ,Nd 3:Y3Al5O1 2 )激光与脉冲MIG电弧复合焊接铝合金的新工艺 ,设计制造了复合焊接机头 ,探讨了各种规范参数对焊缝成形的影响规律及激光与电弧的复合作用。结果表明 ,在比较宽的参数范围内YAG激光 -脉冲MIG复合焊接铝合金焊缝成形美观 ,无气孔等缺陷 ,熔深与激光单独焊比增加 4倍 ,与脉冲MIG焊接比增加 1倍以上 ,焊速显著提高 ,是一种理想的焊接工艺。     

基于动态模糊神经网络的铝合金脉冲MIG焊接过程解耦控制分析

针对铝合金脉冲MIG焊接过程参数间强耦合、不稳定等关键问题,在介绍DFNN结构、学习算法基础上,设计了基于D-FNN的解耦控制器,并对同步、非同步与加干扰脉冲输入信号下分别对以脉冲电流占空比、送丝速度为输入量,以焊丝伸出长度(干伸长)、焊缝正面熔宽为被控量的铝合金脉冲MIG焊多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)过程进行了动态解耦控制仿真研究,仿真结果表明,D-FNN控制器能够实时进化规则,动态调整学习因子,实现了MIMO过程的完全解耦,满足焊接实时控制要求且具有快的响应速度、较好的鲁棒性,为铝合金脉冲MIG焊MIMO过程稳定焊接提供了一种新型的实时解耦控制方法.     

铝合金脉冲MIG焊熔宽动态过程的视觉传感辨识

针对铝合金脉冲MIG焊过程,建立了熔池图像检测视觉系统,利用形态学方法去除了图像信号中的噪声、阴极雾化区等影响熔池特征提取的部分,获得了满意的熔池边缘图像,可以对熔池形状信息进行动态检测.在此基础上,设计了阶跃响应实验,利用曲线拟合法对基值电流、送丝速度、脉冲电流占空比与熔宽的模型分别进行了辨识,分析了基值电流、送丝速度和脉冲电流占空比对熔宽的影响规律,为铝合金脉冲MIG焊过程控制提供了理论依据.     

基于近似熵铝合金脉冲MIG焊过程稳定性分析

为确定铝合金脉冲MIG(P-MIG)焊过程稳定性,根据近似熵的理论,对铝合金脉冲MIG焊中的电压信号进行近似熵分析,通过对不同焊接速度、送丝速度与占空比的焊接工艺参数下的电压信号近似熵的计算与比较.结果表明,利用电弧电压信号的近似熵分析可以衡量铝合金脉冲MIG焊接过程稳定性,平均近似熵值小,标准方差小,其焊接过程比较稳定;平均近似熵值大,标准方差大,其焊接过程不稳定.     

双弧脉冲MIG焊专用电源设计及试验分析

双弧脉冲MIG焊是一种低能量输入焊接方法,其原有的双电源供电系统结构复杂、协同控制困难、易受干扰. 为此提出了双弧脉冲MIG焊一体化专用电源的设计思路,将主弧和旁弧两路脉冲电流使用同一控制系统进行统一协调控制. 设计了基于有限双极性全桥逆变的主电路和基于DSP2812的控制电路,搭建了一体化专用电源系统整体模型,并通过仿真验证了其可行性. 在此基础上,利用设计的专用电源原型机进行了铝钢低能量焊接工艺试验. 结果表明,一体化专用焊接电源能够满足双弧脉冲MIG焊低能量焊接的要求,在低能量输入下可以获得较好的焊接效果.     

铝合金P-MIG焊稳定性近似熵神经网络预测

通过对不同焊接过程的电压信号进行近似熵计算与分析,得到了能够反映焊接过程稳定性的不同工艺参数与近似熵值的匹配模型和样本数据.在此基础上提出了运用广义回归神经网络(GRNN)对电弧电压信号近似熵进行预测的方法进而对铝合金脉冲MIG焊过程稳定性进行了识别.介绍了铝合金脉冲MIG焊过程稳定性近似熵广义回归神经网络预测模型的结构和算法,并对样本数据进行了预测试验.结果表明,该神经网络电弧电压近似熵预测的平均误差为9.08%,准确率为90.92%,满足用来评价铝合金脉冲MIG焊接过程稳定性的精度要求.