汽车轻量化焊接技术发展现状与未来

随着人们对生活与生存环境质量的要求越来越高,"绿色环保、节能减排"已经成为我国社会的发展方向。汽车作为一种便民工具的同时也给能源和环境带来了负担。因此,各大汽车厂商都在为提高燃油效率、减少尾气排放设计解决方案。实现这些目标的一个有效方法就是降低汽车质量,汽车轻量化也由此成为汽车行业研究的热点。目前实现汽车轻量化的方法主要有优化结构设计、使用轻量化材料以及采用先进制造技术。在汽车轻量化技术途径中,使用轻量化材料替代部分钢材是一个主要的研究方向,如采用铝合金、镁合金等有色金属以及高强度钢、复合材料等。但是铝、镁合金与钢材在热物理性质和化学性质上存在着较大的差异,传统焊接技术很难得到可靠的铝-钢、镁-钢焊接接头。近年来,国内外学者对铝-钢、镁-钢的焊接进行了大量的研究并取得了许多重要成果,为汽车轻量化材料的应用奠定了理论基础。先进焊接技术的应用离不开相关材料焊接性能的提高和焊接工艺的改进,为了提高铝、镁合金与钢的焊接性能,许多研究者选择在钢的表面镀上一层金属,如Zn、Cu、Ni等。镀层金属在一定程度上改善了材料之间的润湿铺展,并使得界面处的连接方式得到改变,从而提高焊接接头的连接强度和焊接接头的可靠性。各种先进焊接技术的应用也突破了传统焊接技术的局限性。冷金属过渡技术是数字化控制与焊接过程结合的产物,实现了对热输入的精准控制,在选择适当工艺的情况下得到了理想的焊接效果。电弧熔-钎焊和激光焊接技术效率较高,在异种金属的连接中应用十分广泛。搅拌摩擦焊是一种新型的固相连接技术,其焊缝中存在冶金结合和机械结合两种结合方式,且所得的焊接接头美观、牢固,受到了人们的关注。火焰钎焊自动化程度高,焊接方式灵活。本文综述了几种在汽车轻量化领域潜在应用范围广阔的先进焊接技术,总结、归纳、分析了其研究现状和优缺点,对焊接工艺的选择、不同焊接技术的特点进行了评述,分析了轻量化材料的焊接性和适用性,并展望了所述焊接技术的未来发展趋势,为汽车轻量化焊接技术的发展提供借鉴与参考。     

焊接机器人智能化技术研究现状与展望

机器人焊接已经成为自动化焊接的主要标志,实现机器人焊接过程智能化是机器人焊接技术发展的必然趋势。本文从焊接传感技术、焊缝跟踪技术、焊接路径规划技术与焊缝成形质量控制技术四个方面介绍机器人焊接智能化关键技术的研究现状及其面临的问题,也展望了焊接机器人智能化技术的发展趋势。     

锻造技术在轻金属中的应用

随着社会的发展,材料的研发与设计向着轻量化、高强化发展,轻金属在航空航天以及汽车工业上表现出了良好的应用潜力,同时也对材料加工成形方式,如锻造技术等提出了更高的要求。简要介绍了金属锻造技术,如自由锻造、等温锻造和多向锻造技术,分析了锻造技术在轻量化金属如钛合金、铝合金以及镁合金上的应用,经过锻造处理后,金属的微观组织及力学性能得到了提升,锻件质量得到了改善。还介绍了数值模拟在锻造过程中模具设计及工艺优化上的研究及应用现状,同时对金属锻造未来向精密化、复杂化以及智能化的发展趋势进行了分析与展望。     

浅谈压力容器焊接质量控制因素

随着焊接技术的发展,出现了一些新的焊接设备、焊接方法、焊接工艺,与此同时也产生了很多问题,因此需要对焊接质量进行更加严格的控制。该文从"人、机、料、法、环"5个因素出发,对压力容器焊接质量分别从人员因素控制、设备机械选用控制、材料因素控制和焊接工艺方法控制等方面进行阐述、说明、分析,为提高压力容器焊接质量奠定基础。     

管线钢焊接热影响区的局部脆化及其对安全性的影响

本文介绍管线钢焊接热影响区的局部脆化研究意义,和多道焊的临界粗品区局部脆化对安全性的影响,得出结论在对管理进行安全分析和评价时,应充分考虑管道材料焊接热影响区的局部脆化问题。而在新建管线的质量控制中应通过焊接工艺的优化来改善焊缝及热影响区性能,     

高大焊接车间通风除尘设计浅析

本文分析了焊接的含义及危害,通过讨论高大焊接车间,得出了高大焊接车间通风除尘设计要点,以期提高高大焊接车间通风除尘设计的质量,保证高大焊接车间通风除尘,提高员工身体健康,减少环境污染。     

压力容器焊接生产中的质量控制

焊接是压力容器的主要制造技术,焊接质量决定了产品的质量和使用寿命。根据多年的技术生产管理经验,考虑了压力容器焊接生产的特点,分别从材料选用、焊接工艺文件编制、焊工培训及考试、焊材的选用及管理、施焊过程控制、焊接检验等环节进行了分析,探讨了对焊接质量管理控制的一般要求。     

铝合金焊接接头腐蚀行为与防护方法的研究进展

焊接工艺、服役环境、材料质量等诸多因素都会影响铝合金焊接接头的耐蚀性能。综述了铝合金焊接接头的腐蚀行为和影响因素,以及改善焊接接头耐腐蚀性的技术方法和措施,介绍了铝合金焊接接头防护技术的发展趋势和今后研究的重点。     

数控系统伺服电机控制

近年来,伺服电机控制技术正朝着交流化、数字化、智能化三个方向发展。作为数控机床的执行机构,伺服系统将电力电子器件、控制、驱动及保护等集为一体,并随着数字脉宽调制技术、特种电机材料技术、微电子技术及现代控制技术的进步,经历了从步进到直流,进而到交流的发展历程。本文对其技术现状及发展趋势作简要探讨。     

精细化工生产过程的智能化发展趋势探讨

根据国内外生产过程智能化技术研究与应用发展情况,结合精细化工生产过程特点与实际需求,分析提出了精细化工生产过程智能化技术的发展趋势,即生产过程的自动化、生产工艺的柔性化、生产设备的数字化、分析检测的在线化和废水排放的最小化,对这些发展趋势进行了详细的分析和描述。     

平板电脑在三维可视化装配中的应用

针对装配车间现场对于移动应用、过程控制、物料追踪、数据采集、质量管理等方面的需求,深入分析离散型企业的装配流程,研究基于平板电脑的三维可视化在装配车间现场应用的关键技术,提出了基于平板电脑和轻量化三维模型的装配过程管理应用解决方案．在此基础上开发的系统在某航空企业复杂产品上进行了应用验证．     

先进的熔化极气体保护焊焊接技术发展

GMAW由于其自身诸多优点,在焊接生产中已经占主要地位。但焊接过程线能量较大、成型不如GTAW、飞溅问题和全位置焊接性不佳,成为限制其在高端产品上应用的弱点。随着先进的电力电子技术和数字化控制技术的发展,先进的GMAW焊接技术有望解决上述问题。本文综述了目前国际先进的GMAW焊接技术,重点介绍了德国CLOOS的CP技术,EWM的Coldarc焊接技术,福尼斯的CMT(包括CMT-Pluse MIX)技术以及PLT的Super-MIG技术,上述方法通过先进的逆变技术和控制技术在溶滴过渡、送丝控制、降低热输入等方面有效地改善了GMAW的上述弱点,在降低焊接过程线能量、改善焊接过程飞溅和焊缝成型、提高焊接质量和效率等方面取得了很好的效果。     

数字化检测在MES中的应用研究

讨论了机械制造企业中三维数字化检测的相关技术,进行了基于DMIS标准的数字化测量研究.通过三维检测技术与生产车间制造执行系统(MES)的结合,完成了基于三维轻量化模型的检验工艺管理、检验任务的执行与管理、产品质量数据和状态的可视化管理,以及产品的质量审理和追溯.这些研究实现了机械制造企业检验的自动化和无纸化,达到了对检...     

电阻点焊质量检测技术研究现状

电阻点焊过程由于受到各种因素的影响,熔核区域容易出现裂纹、缩孔、未熔合等缺陷,焊点质量直接影响焊接部件的使用寿命,因此对焊点的缺陷检测与质量评定非常重要.对电阻点焊原理进行概述,总结了电阻点焊质量检测技术最新研究成果及应用,分析了焊接过程参数监控方法、焊后无损检测方法的检测机理、质量评定方法及其在实际应用中的优缺点,对...     

爆炸焊接CAE软件开发及工程应用

为了有效控制爆炸焊接金属复合板的质量,应用C++和OpenGL研制开发了爆炸焊接CAE软件系统EWCAE(Explosive Welding Computer Aided Engineering),将理论计算、数值模拟与爆炸焊接实验相结合,确定爆炸焊接窗口范围以及合理的爆炸焊接工艺参数。通过对爆炸焊接数值计算方法和CAE工程分析软件的研制开发以及该软件在爆炸焊接工程实际应用的介绍,了解该软件系统可以实现金属爆炸焊接窗口计算与曲线绘制、复板飞行姿态计算和爆炸焊接三维动态数值模拟。基于CAE工程分析软件来辅助爆炸焊接生产工艺的制定,不仅使爆炸焊接金属复合板的质量得到有效控制,还对于个性化、差异化和精细化爆炸焊接技术开发具有重要意义,从而实现技术研发与生产加工的数字化、标准化和规范化。因此,计算机仿真和数值计算也是爆炸焊接重要的研究手段。     

Relational analysis between parameters and defects for electron beam welding of AZ-series magnesium alloys

In the last half century, lightweight magnesium alloy has gradually shifted from military applications to civil applications. More noteworthy is that its low melting point, high thermal conductivity, and superior fluidity are good for weld pool flow and welding parameter research. This paper presents a novel approach to these characteristics, which analyzes the influences of electron beam welding parameters on weldment strength and defect formation by linking Taguchi's method with the grey relational analysis. Not only are the parameter contribution and the defect weight individually quantified, but also the relationship between welding parameters and defect dimensions can also be obtained this way.     

锁孔TIG焊接技术的研究进展

锁孔TIG焊接技术具有不开坡口、单面焊双面成形的特点,尤其适用于中厚板焊接。首先介绍了锁孔TIG焊的基本原理,然后分析了目前锁孔TIG焊接波形控制技术的研究现状,主要包括恒流锁孔TIG焊、单脉冲锁孔TIG焊和高低频双脉冲锁孔TIG焊。针对现有锁孔TIG焊接技术存在热输入量过大、接头组织晶粒粗大等缺点,重点介绍了一种新型的快频脉冲TIG焊接技术,它通过快频脉冲电流产生的电磁场对电弧进行压缩,控制焊接过程的热输入量,达到提高焊接质量的目的。与传统脉冲电弧相比,快频脉冲电弧的收缩效果更为明显,可细化焊接接头组织,将快频脉冲焊接技术应用于锁孔TIG焊是今后研究的热点和主要发展方向。     

铝锂合金搅拌摩擦焊研究进展

铝锂合金作为一种低密度、高性能的新型结构材料,被认为是航空航天领域中实现飞行器轻量化的理想结构材料之一。而搅拌摩擦焊作为一种固相焊接技术,能够克服铝锂合金熔化焊时易产生的裂纹、气孔等缺陷,在铝锂合金焊接领域具有重要的应用前景。从搅拌摩擦焊焊接工艺、接头组织与性能等方面综述了铝锂合金搅拌摩擦焊近几年的研究进展,总结了其存在的主要问题,并对铝锂合金搅拌摩擦焊技术未来的发展进行了展望。     

船用高强钢焊接技术的研究现状与展望

船用高强钢焊接技术是当下造船行业中的重要技术之一,高效、优质的船舶焊接技术已成为船舶工业制造产业长期战略的关键因素。从船用高强钢传统焊接技术、高效电弧焊接技术、高效新型焊接技术等方面介绍了船用高强钢焊接技术的研究现状,重点讨论了船用高强钢焊接技术的细分领域现状,分析了船用高强钢焊接技术的发展趋势。研究表明,船用钢板的板厚朝着厚板、大厚板方向发展,船用钢板的强度朝着高强度、超高强度方向发展,国内外船用高强钢焊接技术相差不大,高效混合焊接技术、高新焊接技术是未来船用高强钢焊接技术的研究热点。     

Dissimilar material laser welding between magnesium alloy AZ31B and aluminum alloy A5052-O

Joining technology of lightweight dissimilar metals between magnesium and aluminum alloys is essential for realizing hybrid structure cars and other engineering applications. In the present study, the normal center-line welding of lap joint was carried out by laser welding. It was found that the intermetallic layer formed near interface between two metals significantly degraded the joining strength. FEM heat transfer analysis was carried out to find out an available method to control penetration depth and width of molten metal, which contributes to control thickness of intermetallic compound layer. Based on the results of FEM analysis, the edge-line welding of lap joint was carried out, which could easily control the thickness of intermetallic layer and successfully obtained high joining strength.