不锈钢点焊热过程的协同控制策略

着重探讨了协同控制法应用于不锈钢点焊过程控制的特殊性、必要性与适用性.针对动态电阻单调下降的不锈钢材料,以工艺试验确定的实际熔核形成起点,把焊接热过程明确划分为未形核与形成熔核两个阶段.进而,在这两个阶段中分别采用恒流控制和基于给定动态电流滞后角特性的模型化控制技术,即协同控制策略.结果表明,该监控策略能够保证不锈钢材料电阻点焊热过程的形核起点稳定,从而确保了阈值法控制的可靠性,焊接品质优良.     

电阻点焊过程及质量控制方法的研究进展

较为详细地介绍了几种有代表性的点焊质量控制方法的原理及具体应用;重点介绍了动态电阻法和热膨胀电极位移监控法,并简要介绍了点焊质量控制方法的最新发展动态。     

A cooperative control strategy of resistance spot welding process by combining the constant current control with the DRC method

The modeling control method based on the dynamic resistance characteristics of good nuggets, that is the DRC method, is an improvement on the dynamic resistance threshold method for the quality control of resistance spot welding. But there is still a control blind area in the initial four cycles. For this reason, the quality of every weld nugget could not be fully ensured. Thus a new fuzzy cooperative control method is put forward. It uses a multi-information time-control mechanism by combining the constant current control technology with the DRC method in a relay way. This whole-process control strategy has led to a good control effect and produced the dual-identicul results in the weld nugget quality and the welding time.     

波形控制智能型电阻点焊机

分析了小型及微型零件电阻点焊的工艺特点及其现有的焊接设备和工艺易出现的问题;明确提出了小型及微型零件电阻点焊的能量工艺参数除了峰值电流IM、峰值电流时间tM外,电流波形上升沿不同阶段的di/dt是影响焊点强度及其飞溅的第三个重要工艺参数;阐明了任意波形控制法和任意波形控制法点焊新工艺是解决焊点强度高又无飞溅这一对矛盾的有效途径。研制的波形控制智能型电阻电焊机在提高某航天火工品的焊接质量方面取得了良好的效果。     

铝合金电阻点焊的形核特点

在铝合金的电阻点焊过程中，由于接触电阻具有随机性和分布不连续的特征，而且铝合金材料本身具有优良的导电、导热能力，这使得其点焊的形核过程具有独特的特点。文中采用数值模拟与试验研究相结合的方法对铝合金点焊形核过程进行了分析研究。研究结果表明，铝合金点焊的形核过程与低碳钢等材料的形核过程显著不同，它可以分为以下三个阶段：随机形核阶段、扩展融合阶段和熔核增厚阶段。文中详细介绍了每个阶段的特点和规律。特别是在工频交流焊接的情况下，前两个阶段一般在第一个半波内就已经完成，因此第一个半波对铝合金点焊的焊接质量起着决定性作用。结合这些特点和规律对铝合金点焊的控制提出了一些有价值的建议。     

电阻点焊工艺对先进高强钢焊点裂纹缺陷的影响

研究不同的焊接工艺对高强度双相钢电阻点焊焊接质量和焊点裂纹缺陷的影响。结果表明,增加焊后回火脉冲,能够改善焊点表面边部裂纹;增加预热脉冲或回火脉冲,能够明显提升焊点的抗剪性能;同时增加预热脉冲和回火脉冲,能够改善或消除焊缝区的软化点。     

低碳钢点焊动态过程的模型化控制

ＤＲＣ法点烛质量监控技术关键之一是恰当地设定和描述表示点焊熔核形成过程最优动态品质的给定动态电阻特性。本文在深入试验研究和理论分析的基础上，确立了标识最优动态品质动态电阻特性的总体模型及其特征参数，据此实现了低碳点焊热过程的模型化控制。     

铝合金电阻点焊的熔核形成过程

点焊过程中熔核形成过程对焊接结构的强度和耐用性具有非常重要的影响.文中采用高速摄像技术研究了焊接电流和电极压力对铝合金电阻点焊形核过程的影响.结果表明,铝合金电阻点焊熔核首先在工件/工件接触面中心处形成,然后沿着水平方向生长,同时垂直方向也有少量的生长,一直扩展到电极头端面直径.熔核尺寸在点焊前80 ms时迅速长大,120 ms后基本保持不变,表明过长的焊接时间是没有必要的.随着电极力的增加,工件会经历较大的塑性变形,导致没有熔核形成.因此常规点焊时,不应采用过高的电极压力.     

铝合金电阻点焊工艺设计智能化

采用集成基于事例推理，模糊推理，模糊神经网络(FNN)等多种人工智能推理技术，建立了铝合金电阻点焊工艺参数设计系统。选取导电率、屈服强度等材质的物理参数为电阻点焊工艺参数求解模块入口参数，更加符合铝合金电阻点焊过程的物理本质；引入规范强度参数，使铝合金电阻点焊焊接参数的选择更加灵活；在此基础上建立FNN铝合金电阻点焊工艺焊接求解模型，提高系统求解的智能性及其学习能力。在铝合金电阻点焊过程数值模拟的基础上，以铝合金电阻点焊焊接参数数值模拟作为已有的铝合金电阻点焊工艺参数库的补充，丰富了神经网络的训练样本，增强了系统的泛化能力。系统应用实例表明可以满足铝合金电阻点焊工艺参数设计要求。     

电阻点焊质量监控技术的发展现状和趋势

随着计算机技术和智能控制技术的发展，数理统计、计算机模拟和人工智能等先进方法已引入点焊的质量监控中，如何采用精确的控制方法来监控电阻焊过程，已经成为电阻焊质量监控研究的重点。综述了电阻点焊质量监控的现状和发展，并提出可靠性是当前重要的研究方向。     

汽车车身电阻点焊焊接缺陷的控制

根据笔者在上汽通用五菱汽车股份有限公司多年的生产现场焊接经验,对电阻点焊缺陷及其控制办法做了详细介绍,并且对汽车大批量生产控制点焊质量的方法做了较全面叙述,本文中所提及的点焊问题解决方法及点焊缺陷控制方法,均在现场得以验证,有较好的实际指导意义.     

Non-destructive methodology for parameterization of Burn-Zinc in the resistance spot welding process

Galvanized steels are used in large quantities, mainly in the automotive industry, for their corrosion resistance and low cost. In this industrial sector, these materials are normally welded by the spot welding process. Because galvanized steels have a zinc-based covering layer, welding is normally carried out using a technique called the Burn-Zinc technique, to minimize the harmful effects of the zinc on this material, during the welding cycle. In this context, this work studied a non-destructive method, with the aim of finding suitable removal of this layer of zinc, on the basis of the signals generated by a sensor that records the electrode displacement during the phases of the spot welding process, taking the reading for the thermal expansion of the galvanized steel sheet as a basis. Thus, physical simulation experiments were undertaken, varying the current and the cycle time of the preheating phase. The Burn-Zinc responses generated by the sensor and the visual analyses by attribute were shown as graphs via an operating envelope. The evidence showed that the signal from electrode displacement proved to be an efficient non-destructive method for determining suitable Burn-Zinc parameters in the spot welding process for galvanized steel sheet.     

铝合金电阻点焊过程的有限元模拟

建立了铝合金电阻点焊过程的有限元分析模型，采用基于显微接触理论的接触电阻模型模拟点焊过程中试件与试件界面上的接触电阻。计算获得了焊接过程中电极／试件和试件／试件接触界面上接触半径的变化，以及试件间界面上压应力、电流密度和温度的分布。试验考察了熔核的形成和长大过程。比较表明，计算与试验测量结果符合很好，证实了所采用的接触电阻模型在铝合金电阻点焊模拟中的正确性和适用性。     

电阻点焊的伺服焊枪技术特性分析

通过对伺服焊枪与气动焊枪在渐进、预压与焊接三个阶段的焊接特性进行对比分析。相对气动焊枪而言,在渐进阶段,伺服焊枪可以实现对电极的良好加减速控制以及对焊枪运动路径的程序化优化控制;在预压阶段可实现对工件的软接触且预压力时间大大减少;在焊接阶段伺服焊枪可实现对电极力的准确控制并且使锻压力控制成为可能。这说明伺服焊枪具有传统气动焊枪无可比拟的优点,具有广阔的应用前景。     

动态电阻控制在镀锌钢板电阻点焊上的应用

根据镀锌板的物理特性,分析了镀锌板焊接的难点。介绍了动态电阻控制的原理和实现过程,使用恒功率电阻点焊控制技术来解决双面镀锌板的电阻点焊工艺问题,保证了焊接质量,延长了电极的使用寿命。     

精密逆变电阻点焊的应用

首先介绍了精密逆变电阻点焊机系统，包括系统的组成，特点，然后介绍几种典型工件的焊接工艺，结果表明，这种焊机在精密零件 的电阻点焊中有其独持的工艺优势，有很好的推广应用价值。     

基于焊点载荷的焊接工艺参数优化

通过建立基于多物理场耦合的焊点模型,得到焊接参数与焊点力学性能之间的窗口关系;对焊点进行车身综合工况下的受力分析,将焊点所受到的拉、剪力以及装配节拍要求的焊接时间作为约束条件,以最低焊接能耗为优化目标,提出了基于焊点“质量—能耗”均衡模型的焊接参数优化方法. 通过该优化方法,可以得到焊点力学性能及工业能耗的均衡优点. 结果表明,以某车型安全带固定座结构为算例,相比传统方法,优选的焊接参数在保证焊点性能要求的同时,还能使生产能耗降低超55%,这对保证质量及降低企业生产成本具有重要意义.