旋转电弧MAG焊强迫短路过渡电流信号滤波

研究了MAG焊旋转电弧V形坡口扫描焊接电流的变化特征,发现当电弧扫描到坡口两侧时,由于电极高度变小,会产生强迫短路熔滴过渡.在短路过渡的瞬间会产生较大的峰值电流,对旋转电弧传感器的检测灵敏度造成影响.为此提出了基于空间邻域的均值滤波和软阈值小波滤波组合算法,对实际焊接电流信号进行了滤波处理,并研究了该算法的实时性.结果表明,该算法可以使电流波形得到明显的改善,并具有较强的实时性,为焊枪偏差识别奠定了基础.     

水下焊接高速旋转电弧传感器及焊枪偏差识别的研究

搭建了基于高速旋转电弧传感器的水下焊接焊枪偏差识别的实验系统.利用LabVIEW编程进行双通道采集焊接电流信号和转速数字信号,并进行小波滤波、信号合并等处理,最后采用左右区间积分方法进行焊枪偏差识别.实验结果表明,本偏差识别方法有较高的可靠性和精度.     

焊接电弧声信号降噪技术

焊接电弧声作为焊接过程质量监控潜在的源信号之一,在传感、转换以及传输等过程极易受到设备、环境噪声的污染,从硬件、软件两个方面分别对其进行降噪处理.硬件方面包括低噪声传声器、接地装置、消除直流偏移的交流耦合、采用仪器放大器、抗混叠滤波以及屏蔽电缆等措施;软件方面运用基于多尺度分析理论的 Mallat 算法,实现了基于 LabVIEW 的电弧声小波分解重构降噪处理.结果表明,电弧声信号经硬件、软件降噪后,不仅毛刺得到有效滤除,而且波形突变部分更加清晰,信噪比大幅度提高,为后续电弧声信号特征分析提取以及利用电弧声来监控焊接质量提供技术基础.

Abstract：

Arc sound is well known as one of the potential source signals for controlling of welding process quality, which is vulnerable to noise pollution by equipment and environment in sensing, conversing and transmission. Therefore, it is necessary to reduce arc sound noise by hardware and software. Hardware measures include low-noise microphone, grounding devices, eliminating the DC offset exchange coupling, equipment amplifiers, anti-alias filtering and shielding cables, etc. In terms of software, by using Mallat algorithm based on principle of multi-resolution, the noise of arc sound signal is reduced via wavelet decomposition and reconstruction based on LabVIEW. The results show that the burr of arc sound is effectively filtered out, the mutations of waveform are clearer and the noise ratio is obviously increased. The reducing noise means provide technical basis for extracting characteristics of arc signal and monitoring welding quality via arc signal.     

激光-电弧复合热源焊接

在激光热源的基础上复合电弧进行焊接，可以降低焊接成本，提高焊接效率。本文综述了激光—电弧复合热源焊接国内外研究的现状，对旁轴式和同轴式两种复合方式进行了分析比较，并展望了该技术的发展前景。     

焊接电弧热效率的力学测试方法

基于焊接残余应力与外载荷应力叠加产生残余变形的原理，在焊接试件拉伸试验过程中，测量加载、卸载时试件的位移。并通过计算，可以确定焊接电弧的热效率，同时与焊接热源有效利用率的测试计算方法所得到的焊接热效率值进行了比较。研究结果表明，两种方法得到的焊接热效率值十分接近，因而为焊接热过程计算提供了一种新的确定焊接热效率的方法。     

交流CMT焊接电信号与电弧图像同步采集与分析系统研究

交流CMT(Cold Metal Transfer)焊接方法由于具有热输入小、无飞溅等一般焊接方法所不具备的优势越来越多地被应用于先进生产中。焊接电流、电弧电压信号及电弧图像中包含有焊接过程中的重要信息。利用计算机技术和LabVIEW开发环境,将焊接电流、电压的采集与高速摄像技术相结合,开发出适用于交流CMT的焊接工艺参数和高速摄像同步采集与回放系统,并加入数据分析功能。系统包括高速摄像机、同步触发器、高速数据采集装置及图像与波形同步播放和分析软件。试验结果表明,该系统实现了交流CMT焊接电参数与电弧图像的同步采集、回放以及焊接特征参数的统计与分析,可以作为深入研究交流CMT焊接方法的有力工具。     

激光-同轴电弧复合焊接热源焊接

在建立和研究空心钨极电弧的基础上，对激光－同轴电弧复合焊接热源焊接特性进行了深入研究，试验结果表明，激光与电弧相互作用增强的效果十分显著，采用同轴电弧作为辅助热源增大焊接熔深的效力优于激光－旁轴电弧复合焊接热源焊接效果，在试验的基础上，得到了激光－同轴电弧复合焊接热源焊接熔深的变化规律。     

旋转电弧GMAW焊接工艺

采用Q235低碳钢板,研究了旋转电弧GMAW焊接旋转频率和焊接速度两个工艺参数对焊缝成形及组织性能的影响. 结果表明,焊接过程中飞溅随着旋转频率的增加而增多,焊缝成形不美观,当旋转频率大于70 r/min,熔滴短路过渡飞溅显著增大,焊接过程不稳定,焊接速度对飞溅影响不大;焊缝余高随旋转频率的增加先增大后维持一定值,随着焊接速度的增加而减小;旋转频率和焊接速度对焊缝熔宽的影响很小;焊缝截面积不随旋转频率改变而改变,但随着焊接速度的增加而减小;焊缝鱼鳞纹间距与旋转频率成反比,与焊接速度成正比.     

焊接电弧信息测试分析系统

以焊接电流、电弧电压、电弧光谱为信息源，开发了一套可进行信号采集、信号处理、信息提取的焊接电弧信息测试分析系统，并可实现同步高速摄影。研制的电弧电压、焊接电流传感器具有良好的强弱电隔离性能，良好的输出信号品质，很好地保护了采集卡及计算机。设计的电弧光谱传感器信噪比高，可得到品质良好的电弧光谱信号。基于Visualbasic语言开发的软件系统可采集多路焊接电弧信号，并可对采集的信号进行瞬时分析和统计分析，以提取有价值的焊接信息。     

基于小波分析的弧焊过程视觉信号处理的研究

简要回顾了小波变换的发展历史，着重阐述了小波变换应用于弧焊过程的视觉信号图像处理，成功地解决了除噪、边缘检测和特征信息提取等关键技术，并通过实验进行了验证。     

铝合金交流脉冲双面弧焊工艺研究

介绍了铝合金交流脉冲双面弧焊新工艺，通过大量实验表明：采用这种工艺，可以增加一次焊接厚度，减少热输入并显著减少焊后变形，具有很好的应用前景，本文还介绍了一些防止双弧产生的技巧。     

弧焊逆变器的全面保护设计技术的探讨

较详细讨论了弧焊逆变器的全面保护设计技术,分析了可能的各种工作状态,提出了相应的保护措施。     

等离子弧焊接过程数值模拟的现状及发展

以等离子弧焊接过程为对象，分别从焊接电弧和焊接熔池的角度，概括了近年来等离子弧焊接电弧及熔池数值模拟领域取得的一些进展，分析了现有数学模型中存在的问题，提出了今后的发展方向。     

焊机特性对电弧力的影响

利用一种特制的变结构可控硅整流焊机,研究不同焊机外特性对电弧穿透力的影响;探讨了手工电弧焊强电弧力形成机理;并且同正确设计电源外特性,是获得较强电弧穿透力的途径。最终实现了在可控硅整流焊机上模拟出类似直流旋转焊机的电弧穿透力。     

电炉的维修

第二重机厂炼钢车间的电炉容量为5～40吨,为了提高电炉设备的生产能力,多炼钢、炼好钢,作者编制了电炉维修完好标准及炉衬维修程序。此外,介绍了日本电炉维修方法。     

短路过渡CO2焊电弧能量的检测与分析

为了分析短路过渡电弧的焊接过程和探讨电弧能量对焊接稳定性的影响,设计了短路过渡电弧电参数检测系统.采用该系统对两种波控条件下的短路过渡CO2焊的电弧电压和焊接电流进行检测,并采用Matlab软件对这两种电弧短路阶段和燃弧阶段的能量分布进行统计分析.结果表明:在短路过渡CO2焊过程中,短路阶段这两种波控电弧的能量都较小,能量控制影响飞溅和焊缝外观,而在燃弧阶段分阶段控制能量有利于提高焊接过程的稳定性,改善焊缝成形.     

基于ObjectARX的机器人弧焊离线编程系统

介绍了一种新的机器人弧焊离线编程系统开发方法，即在高性能PC机和AutoCAD2000平台上，运用其最新的开发工具--ObjectARX进行二次开发，并利用此方法成功地开发出了一个通用的机器人弧焊离线编程系统。按照功能不同，此系统分为10个功能模块，其中典型的模块有建模模块（包括几何建模和运动学建模）、离线编程模块、程序转换模块等。     

双电极焊条单弧焊飞溅的研究

利用高速摄影等实验手段，研究了双电极焊条单弧焊熔滴过渡形态、熔滴受力、双芯间隙、焊条套筒形式、双电极焊条焊接时运条方式等对飞溅的影响。