镁合金双弧焊接过程研究与分析

研究了镁合金MIG-TIG双弧焊接方法,通过工艺实验获得了影响焊接过程的工艺参数(电流、弧长、焊丝末端与钨极末端的间距、焊接速度等)。在总电流为140 A,旁路电流为115 A,电弧电压为21 V,焊丝末端与钨极末端间距为3 mm时获得了成形较为美观的焊缝。分析了工艺参数对焊接过程及焊缝成形的影响,为进一步提高镁合金双弧焊接过程稳定性,获得质量高成形好的焊缝提供了一定的理论基础。     

纵向磁场对CO_2焊接电弧及焊缝成形的影响

为了促进CO_2焊接的发展,降低焊接飞溅率与改善焊缝成形显得至关重要.在具有不同磁场强度与磁场频率的外加纵向磁场作用下,通过高速摄像技术观测了焊接电弧形态,同时测量了焊缝熔宽和熔深的变化.结果表明,当励磁电流为1 A、励磁频率为50 Hz时,焊接电弧由最初的锥形变为钟罩形,并按一定方向旋转,焊接电弧的刚性和稳定性得到了增强,因而焊接效果较好.随着磁场参数的增加,焊缝的熔宽与熔深先增加后减小.因此,通过采用一定范围内的磁场参数,可以达到有效改善焊缝成形并降低焊接飞溅的效果.     

工艺参数对堆焊熔敷成形极限倾角的影响规律

为了研究堆焊熔敷成形的极限倾角及送丝速度和堆焊速度对其的影响规律,采用MIG堆焊熔敷工艺进行单道多层成形试验,从焊缝形状变化及熔滴过渡方式的角度研究分析了成形极限倾角与工艺参数之间的关系.结果表明：极限倾角的大小主要由堆焊电流的大小决定并与成形焊缝形状有关,工艺参数对极限倾角的影响主要是通过改变堆焊电流、进而改变熔滴悬空部分所受力的平衡来实现的;在沿焊道方向上成形极限倾角为45°,且不受送丝速度和堆焊速度变化的影响.在垂直于焊道方向上,极限倾角随送丝速度的增大总体上呈减小趋势,随堆焊速度的增大呈先增大后减小趋势,当堆焊速度在18~21 mm/s时有最大值50°     

基于激光视觉传感的铝合金自适应焊接

为了适应大型铝合金构件TIG焊接坡口状态的变化,建立了基于激光视觉传感的自适应焊接系统.系统采用新型激光视觉传感器精确测量焊缝坡口,获得焊缝坡口角度、间隙、截面积和错边等几何信息,可用于焊前辅助大型航天构件的装配,以及焊接过程中焊缝自动跟踪.该系统根据坡口状况自动调整焊接电流、送丝速度等工艺参数,实现了焊接过程的自适应控制,焊接成形良好,焊接质量符合相关标准要求.     

机器人MIG焊工艺参数对焊缝尺寸的影响

为了进一步探讨平板单层熔敷成形中的焊接工艺,为后续成形试验提供理论指导和技术支持,研究了与机器人MIG焊金属快速成形焊接过程密切相关的重要焊接参数.采用单因素试验方法,获得了各焊接参数对成形焊缝尺寸(余高和熔宽)的影响规律.通过分析可知,送丝速度和焊接速度对焊道几何尺寸影响显著; 焊枪倾角、工件坡度及干伸长对成形焊道几何尺寸的影响相对较小,可以用于对焊道精细规划中的焊缝尺寸(余高和熔宽)进行微调.     

单双丝埋弧焊工艺及接头性能比较分析

以生产中常用的16Mn钢材料为焊接母材,采用单丝交流、单丝直流埋弧焊和双丝埋弧焊工艺方法制备焊件.对不同工艺方法得到的焊接接头进行了拉伸试验,焊缝金属和焊接热影响区金属的室温冲击试验,观察了焊缝金属的显微组织,用扫描电子显微镜观察了冲击断口形貌,根据试验数据计算了不同工艺方法下的熔敷速度.比较分析结果表明:双丝埋弧焊工艺下的熔敷速度比单丝交流、单丝直流埋弧焊工艺下的熔敷速度分别提高了108%和64%,焊接速度分别提高了59%和67%,焊接工艺稳定性好,焊缝成形美观.三种工艺方法下得到的焊接接头抗拉强度和屈服强度无明显区别.单丝埋弧焊时焊缝金属的室温冲击韧度值比双丝埋弧焊时的高,单丝交流埋弧焊时焊接热影响区金属的冲击韧度值最高.     

水下湿法自保护药芯焊丝焊接成型气孔产生机理研究

采用自制水下湿法药芯焊丝以及水下自动焊接系统,通过不同焊接参数下的焊缝成形对比,研究了水下湿法焊接气孔产生的机理。分析了焊接工艺参数对水下湿法焊接气孔产生的影响规律,确定了水下湿法焊接气孔控制的最佳工艺参数范围。结果显示,在焊缝宏观表面成形质量较好以及焊接过程稳定的工艺参数范围内,随着送丝速度(电流)的增加和焊接速度的增加,产生气孔的几率也随之增加;随着电压参数的提高,干伸长参数数值增加,产生气孔的几率减少;焊枪摆动速度参数过大或者过小都会使产生气孔的几率增加。     

焊道形貌特征的BP神经网络建模与预测

良好的焊道是成功进行电弧增材制造的保障,其受到焊接电流、电压、扫描速度、送丝速度等多种参数影响. 提出了以焊道高度、宽度为形貌特征的4输入2输出BP神经网络模型,并利用PSO进行了神经网络权值的优化求解. 实验结果表明,设计的BP神经网络实现了对焊道形貌的预测,为后续电弧增材制造的实时预测与控制提供了模型基础.     

半自动CO2气体保护焊在生产中的应用研究

针对手工电弧焊和气焊在焊接薄板时存在的诸多缺陷,介绍了半自动CO2气体保护焊技术及其特点,着重阐述了实际工程应用中半自动CO2气体保护焊电弧电压、电流极性、焊接回路电感、CO2气体量、焊丝中碳含量,以及焊丝直径和焊丝伸出长度等焊接参数的控制;阐述了合金元素的氧化现象、脱氧措施、焊接速度以及气孔控制等焊接工艺的控制技术,为提高薄板的焊接质量提供了重要参考.     

半自动CO2气体保护焊在生产中的应用研究

针对手工电弧焊和气焊在焊接薄板时存在的诸多缺陷,介绍了半自动CO2气体保护焊技术及其特点,着重阐述了实际工程应用中半自动CO2气体保护焊电弧电压、电流极性、焊接回路电感、CO2气体量、焊丝中碳含量,以及焊丝直径和焊丝伸出长度等焊接参数的控制;阐述了合金元素的氧化现象、脱氧措施、焊接速度以及气孔控制等焊接工艺的控制技术,为提高薄板的焊接质量提供了重要参考.     

CO2焊接参数一元化试验研究

研究了CO₂焊接电流与焊接电压之间的匹配关系，通过实验获得了焊接电流与焊接电压、焊接电流目标信号与焊接电压目标信号的数据关系，应用一元线形回归理论建立了焊接电流目标信号与焊接电压目标信号之间的一元线性回归方程.回归方程表明，CO₂焊接随焊丝直径增加，其焊接电流目标信号与焊接电压目标信号的一元线性回归系数增加，回归方程的常数项减小.在一元线性回归分析的基础上，应用硬件电路实现了CO₂焊接电流目标信号与焊接电压目标信号的一元化调节，并且具有焊接电压目标信号的微调功能.     

结构光视觉传感焊缝类型自动识别

自动焊接中不同焊缝类型需要调节焊接速度、焊接电压和电流等参数,对结构光视觉传感的焊缝自动检测识别进行研究。分析常见的V形、U形、对接、搭接、角接等焊缝类型的自动检测识别过程,编写程序流程,并在VC 6.0环境下,运行焊缝类型自动检测识别程序。经实验测定,自动检测识别过程平均耗时61.69 ms,拟合精度为0.18 mm,效果比较满意,为完善焊缝跟踪系统奠定了基础。     

铝／钢CMT焊接工艺参数对界面连接状态及气孔分布的影响

对厚度均为1mm的6061铝合金和浸铝钢板搭接件进行冷金属过渡（CMT）钎焊,研究了工艺参数对焊缝界面连接状态及焊缝气孔数量分布的影响．试验结果表明：随着焊接电流的增加,气孔数量增多,界面连接状态越好;在焊接速度为0．75m／min时,焊缝的气孔量比较少,在满足较好的界面连接状态及焊缝气孔较少的条件下,最后获得焊接电流85A,焊接速度为0．75m／min为最佳工艺．     

Ar＋CO2混合气体保护焊焊缝几何形状的试验研究

简要介绍了试验中的因子设计方法,并采用因子设计方法进行焊接试验,测得焊缝尺寸数据。通过有关统计分析,研究了焊接电流、焊接电压及混合气体配比等3个规范参数与焊缝几何形状参数的相互关系,提出了焊缝熔深H,焊缝宽度B和余高a的数学模型,并通过试验对这些数学模型进行了验证。所得到的数学模型可对焊缝的几何形状进行预测。     

轨道车辆用Al-0.6Mg-0.6Si铝合金焊接技术与接头性能

对轨道车辆车体用新型Al-0.6Mg-0.6Si铝合金型材进行了MIG焊(惰性气体保护金属极电弧焊)试验,利用拉伸试验、光学金相(OM)和扫描电镜(SEM)等方法对焊接接头的成型、气孔缺陷、性能和断口形貌进行了观察和分析.结果表明:Al-0.6Mg-0.6Si铝合金采用70°V型对接形式,使用MIG焊接工艺和表面抛光良好、直径1.2mm的ER5356焊丝,能够获得成型良好的焊接接头.MIG焊接工艺参数为:焊接电流160～180 A,电弧电压18～20V,焊接速度6.0～6.5 mm/s.焊接接头的抗拉强度为266 MPa,断后伸长率为6.1％,断口位于焊缝,断裂形式为韧性断裂,断口呈典型的韧窝结构.     

用Scompi机器人对中国焊丝进行校准

为使加拿大魁北克水电局研制的Scompi机器人能用中国的丝及保护气体进行正常焊接,通过对国产碳钢焊丝GBER50－6和国产不锈钢焊丝HS367M进行校准,得到了这两种型号焊丝的焊接文件Weld.cfg,从而能使Scompi机器人能用中国的国产焊丝进行工作。     

等离子喷焊ZrC增强铁基喷焊层Q345复合板的制备

对Q345钢板进行等离子喷焊表面处理,通过正交实验优化了Q345表面处理的最佳工艺参数,优化的喷焊工艺为电流60 A、焊枪行走速度20 mm/min、送粉量为35％、离子气流量为1.2～1.4 L/min、保护气流量为10～12 L/min.结果表明,Q345基板的组织正常,为珠光体+铁素体组织,热影响区处金相组织仍为...     

Al-12．7Si-0．7Mg合金脉冲MIG焊接头组织与性能

采用进口ER4047作为填充焊丝对Al-12．7Si-0．7Mg合金热挤压板材实施脉冲MIG直缝对焊．利用金相观察、显微硬度测定及拉伸性能测试等方法研究了焊接接头的显微组织与力学性能．结果表明：利用优化的焊接工艺参数,获得了外观和内部质量良好的焊缝,焊接接头平均抗拉强度为180MPa,达到基材的98％．     

基于视觉传感的铝合金电弧增材沉积层形貌动态响应

为了探究铝合金钨极惰性气体（TIG）焊电弧熔丝增材制造过程中工艺参数与沉积层形貌之间的映射关系及动态响应特性,采用减光片、滤光片和工业电荷耦合器（CCD）相机搭建堆积过程沉积层形貌图像实时采集系统,基于Halcon平台实现对沉积层特征尺寸（层宽和层高）的提取. 以成形速度、成形电流和送丝速度3个工艺参数分别作为系统输入量,进行沉积层特征尺寸阶跃响应辨识及动态特性分析. 研究表明,沉积层特征尺寸对电弧电流的响应速度最快,成形速度次之,送丝速度最慢;沉积层特征尺寸对成形速度阶跃的增益系数最大,送丝速度次之,成形电流最小;沉积层特征尺寸变化对工艺参数响应存在一定时滞性. 综合考虑沉积层特征尺寸的响应速度和增益系数,在动态控制中应选择成形速度作为沉积层特征尺寸的主要工艺变量.     

Microstructure and properties of Al-Mg-(Sc, Zr) welded joint

Mechanical properties and microstructure of Al-Mg-(Sc, Zr) welded joint prepared by manual labor melt inert gas(MIG) welding method using Al-Mg and Al-Mg-Sc weld wire as filling materials were studied comparatively. The results show that the apparent recrystallization does not happen in heat-affected zone. It proves that Al-Mg(Sc,Zr) alloy has a high capability of resistance to welding heat-soften. Using Al-Mg-Sc welding wire as filling material can obviously refine the grains of weld seam and improve its strength. The layer of small equal-axe grains in fusion area improves the joint strength between welded metal and base metal. The coefficients of welded joints when Al-Mg-Sc and Al-Mg welding wire are used as filling material are greater than 0. 90, respectively. The yield strength of welded joints with Al-Mg welding wire is only 187 MPa, one is as high as 287 MPa with A1-Mg-Sc welding wire, thus the working strength of the welded unit is greatly improved.