基于视觉反馈的铝合金脉冲旁路耦合电弧MIG焊过程熔宽控制

文章针对脉冲旁路耦合电弧熔化极惰性气体保护焊（melt inert-gas welding,MIG焊）焊缝的熔宽控制问题,利用工业摄像机（CCD）高速拍摄获得的焊缝熔宽视觉传感信号作为输入变量,控制输出变量焊机送丝速度进行焊接过程。通过采用LabVIEW组态软件作为上位机软件,设计使用增量式PID控制器,建立了铝合金脉冲旁路耦合电弧熔化极惰性气体保护焊控制平台,在此基础上利用图像视觉传感技术以及相应的图像处理算法,采用补偿解耦的方式进行4mm的铝合金钢板的焊接试验。结果表明：采用脉冲旁路耦合电弧熔化极惰性气体保护焊的方式,利用视觉信号为反馈量,送丝速度为控制量的控制策略可以实现焊接过程熔宽的实时控制,并保证了焊接过程的稳定和焊缝成型的美观度。     

高强度铝合金厚板的MIG—V焊接工艺研究

高强度铝合金厚板多层多道需射线探伤（RT）的焊缝形式,越来越多地被应用到高铁客车车体与车钩连接的部位。基于EN15085轨道车辆焊接质量管理体系的生产中,手工熔化极惰性气体保护焊（MIG-T）的不可靠性大大增加了检测及修理成本,机械化熔化极惰性气体保护焊（MIG-V）的众多优点使其替代MIG—T已成为趋势。     

激光深熔焊工艺在铝车身上的集成应用

铝和铝合金材料应用于汽车车身的关键在于连接技术,而连接技术的选择则取决于铝和铝合金材料的应用路径.车身连接工艺常用的有电阻焊、自冲铆接、旋转攻丝铆接、激光束焊、熔化极惰性气体保护焊等.激光深熔焊技术具有热量密度集中、受热对母材损伤较小、焊缝熔深与焊缝宽度的比值较大、热影响区小等优点,且在焊接工艺实施中易于高集成度、智能...     

铸造铝合金GMWA搭接焊缝气孔成因及消除措施的技术研究

采用脉冲熔化极惰性气体保护焊实现铸造铝合金和锻造铝合金的搭接。搭接焊缝中大量的气孔严重影响了接头的力学性能。研究目的是研究搭接焊缝中气孔的分布,成因以及控制措施。研究发现通过改变焊枪倾角和保护气体的成分可以实现减少气孔提高接头性能的目的。通过高速摄影观察发现减小焊枪倾角可以改变焊接过程中熔池的形态,从而起到减少气孔的目的。同时,保护气体中加入适量的He和CO_2也能够减少焊缝中的气孔数量。最终,保护气体为39%Ar+1%CO_2+60%He,焊枪倾角为40°被确定为最佳工艺。     

铝合金焊前清理对焊接质量的影响

铝合金焊前清理对焊接质量的影响东北重型机械学院张景超第一重型机器厂郭伯忠，刘启华，宋忠臣一、焊接方法对材料表面的要求铝及其合金是一种比重小、熔点低、导热快的有色金属，其导热系数约为黑色金属的４倍。通常采用惰性气体保护焊，最常用的是非熔化极惰性气体保护...     

不同焊接方法下20Mn23Al无磁钢焊接接头的显微组织与性能

采用非熔化极惰性气体钨极保护焊-熔化极气体保护焊(TIG-GMAW)、非熔化极惰性气体钨极保护焊-手工电弧焊(TIG-SMAW)和非熔化极惰性气体钨极保护焊-埋弧焊(TIG-SAW)等3种焊接方法对12mm厚的20Mn23Al无磁钢板进行焊接,研究了不同焊接方法下焊接接头的显微组织和性能。结果表明:3种焊接方法下,接头焊缝的显微组织均由奥氏体、δ铁素体、碳化物组成,TIG-SAW接头焊缝的晶粒尺寸比其余2种焊接接头的大;TIG-SMAW接头焊缝的硬度最高,TIG-GMAW接头的次之,TIG-SAW接头的最低;TIG-GMAW接头的冲击韧性最好,TIGSMAW接头的次之,TIG-SAW接头的最差,TIG-GMAW、TIG-SMAW接头冲击断口均呈韧性断裂特征,而TIG-SAW接头的呈韧性和准解理混合断裂特征;TIG-GMAW接头的耐腐蚀性能最好,TIG-SMAW接头的次之,TIG-SAW接头的最差。     

薄壁波纹管与厚壁零件的焊接

厚度大致相等的两个铬基钢和镍基钢零件用钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊或等离子弧焊都是比较容易的。但如果两零件壁厚相差很大,如将薄壁波纹管与厚壁管焊接,则焊工必须具有很高的技术水平才能完成。焊接的困难在于,当焊接电流按照薄壁零件选取时,两焊件间的熔化是不理想的;如果根据厚壁零件来确定焊接电流,焊接时薄壁零件很快就会烧穿。我们采用的焊接工艺如下:首先在厚壁     

双丝窄间隙埋弧焊焊缝中的“锯齿形”裂纹

一、前言窄间隙埋弧焊或窄间隙气体保护焊(熔化板)是一种先进的焊接工艺方法。在厚壁压力容器和锅炉等产品的生产中极有发展前途。该方法中对于厚截面的黑色金属采用了工字形坡口或夹角很小的V形坡口、约6～10mm的根部间隙,同时不必考虑被焊材料的厚度。在双丝焊的情况下,焊道均指向侧壁,焊接速度     

浅析镍及镍合金的焊接方法

从镍及镍合金的理化性能、可焊性分析、常用的焊接方法等方面进行综述,指出钨极惰性气体保护焊、熔化极氩弧焊、埋弧焊及等离子孤焊是镍及镍合金较满意的焊接方法,为提高镍的焊接品质提供参考。     

MIG焊和FSW焊对铝合金焊接接头力学性能的影响

本实验对异种铝合金进行搅拌摩擦焊和熔化极气体保护焊焊接对比试验,试样进行显微硬度和拉伸性能进行研究。分析MIG焊与FSW焊对异种铝合金焊接接头性能的影响。     

电弧声信号与铝合金MIG焊缝塌陷的相关性

针对铝合金MIG焊过程热积累作用强容易产生焊缝突然塌陷从而导致焊接过程失败的问题,建立电弧声信号传感系统并以焊接电弧声为研究对象,运用小波分析方法研究焊接电弧声信号与焊缝塌陷的相关性。研究表明电弧声信号的能量变化与焊缝塌陷有着明显的对应关系,电弧声总能量随着焊缝开始塌陷而增加,对电弧声进行小波分解发现不同频带有着不同的变化规律。研究结果为铝合金MIG焊实时焊接塌陷缺陷的检测提供一种新型有效的方法。     

Effect of laser on the welding process of short-circuiting transfer MIG welding of aluminum alloys

In this paper, the effect of laser on the welding process in metal inert gas (MIG) welding of aluminum alloys was studied exploiting high-speed imaging and welding electrical signals collecting. Bead-on-plate welding experiments were conducted using conventional short-circuiting transfer MIG welding and laser-short-circuiting transfer MIG hybrid welding. The obtained results point out that it took less time to strike the arc in laser-MIG hybrid welding, and the stability of arc striking was increased. When the laser was introduced into the arc atmosphere, the arc was compressed, and the welding energy was more concentrated. The arc cathode spot was fixed to the laser beam impinging spot, so the arc could burn stably. In laser-MIG hybrid welding, the droplet short-circuiting transfer stability and the weld appearance were improved significantly. Moreover, an analysis method of judging droplet transfer stability which bases on statistical techniques was proposed. By this method, it can be concluded that the short-circuiting transfer process became more stable in laser-MIG hybrid welding.     

CHARACTERISTICS OF DROPLET TRANSFER IN CO2 LASER-MIG HYBRID WELDING WITH SHORT-CIRCUITING MODE

LF6 aluminum alloy plates with 4.5 mm thickness are welded in this experiment.Welding is carried out by using the CO2 laser-MIG paraxial hybrid welding in flat position. The experimental results indicate that the inherent droplet transfer cycle time of conventional MIG arc is changed due to the interaction between CO2 laser beam and MIG arc in the short-circuiting mode of laser-MIG hybrid welding. Because of the preheating action of CO2 laser to electrode and base material, the droplet transfer frequency of MIG arc is increased in the hybrid welding process. When laser power is increased to a certain degree, the droplet transfer frequency is decreased due to the effect of laser-induced keyhole. Furthermore, through analyzing the MIG welding current and arc voltage waveforms and the characteristics of droplet transfer in the hybrid welding process, the effect of laser energy and the action point between laser beam and arc on the frequency of droplet transfer and weld appearance is investigated in details.     

铝合金MIG+激光复合焊接工艺研究

研究轻量化轿车用3A21铝合金M IG 激光复合焊接工艺,探讨工艺参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用。试验结果表明,采用M IG 激光复合焊接工艺可以显著提高熔深和焊速,达到采用小功率激光焊机实现铝合金的激光焊接。在比较宽的工艺参数范围内M IG YAG激光复合焊接铝合金具有焊缝成型美观等优点,熔深和焊速均显著提高,大大提高生产率。     

TIG-MIG双面对称焊焊缝成形机理研究

就纯铝中薄板,通过单面TIG、MIG和TIG-MIG双面对称焊工艺试验对比,利用ANSYS有限元计算软件进行了TIG-MIG双面对称焊熔池的数值模拟,研究了TIG-MIG双面对称焊的熔池特征及焊缝成形规律。研究表明,TIG-MIG双面对称焊的热源静态累积效应和动态热阻效应使得此焊接方法熔深大大增加,TIG、MIG熔池在焊接过程中发生交汇并在电弧力、熔池表面张力和重力等作用下达到平衡,并由此形成焊缝反面成形。TIG-MIG交汇熔池的稳定性决定焊缝的反面成形特征。     

搅拌摩擦焊工艺在轨道车辆上的应用

搅拌摩擦焊接(FSW)技术从发明至今得到了迅速发展,株机公司率先将这项技术引入国内交通车辆铝合金轨道车辆制造领域。本文分析了搅拌摩擦焊在轨道车辆上应用的可行性和基本工艺方法,重点介绍了6XXX系列中空挤压型材FSW接头与MIG焊接头的金相结构和力学性能对比分析。     

脉冲MIG焊熔滴过渡光谱控制法的研究

在有关电弧光谱信息研究的基础上,提出并成功地实现了脉冲MIG焊熔滴过渡的光谱控制法。它是一种物理状态控制法。试验表明：当峰值电流、基值电流、脉冲频率等焊接参数改变时,本方法均能保 持熔滴过渡为1峰0基的过渡。它具有精确控制熔滴过渡的能力,能更好地得到稳定的焊接过程和焊接质量。它还具 有抗干扰能力强、工艺适应性好、在线调节方便等一系列优点,并可期望用于2峰0基、3峰0基等的控制中,有很大的 发展潜力,为脉冲MIG焊过程和质量的自动控制提供了一个崭新的方法,是电弧光谱信息应用的新的重要发展。 试验还表明,光谱峰后切换法是实现1峰0基的最佳控制策略。论述了该方法的控制系统、原理、控制策略、焊接参数、 试验结果与分析等。     

Mechanical properties of friction stir welding and metal inert gas welding of Al-Zn aluminum alloy joints

In this work, an Al-Zn aluminum alloy was welded using friction stir welding (FSW) and metal inert gas (MIG) welding methods. The comparison between microstructure and mechanical properties of the two different joints was mainly discussed. Results showed that defect-free joints can be obtained using both the two welding methods. Due to much less heat input, grains of the stir zone (SZ) of the FSW joint are finer than those of the MIG joint, resulting into higher hardness. Tensile strength of the MIG and FSW joints respectively reaches 68.6 and 73.2% of the BM. The FSW joints own much better fatigue properties than the MIG joints and reach its infinite life at using 90 MPa. The FSW joint owns two cracks during the fatigue test.     

大板式方舱铝合金蒙皮拼焊工艺研究

通过对大板式方舱合金蒙皮的焊接工艺研究，认为钨极氩弧焊是比较适于铝合金薄板拼焊的一种方法，而随焊锤击碾压法是比较实用的一种焊接过程应力应变的控制方式，把综合运用了这两种工艺技术的自动拼焊机用于大板式方舱铝合金蒙皮的焊接，对焊接工艺参数进行了研究和优化，提出焊接线能量是影响薄板焊接核心的观点及其控制方法。用随焊锤击碾压TIG焊接工艺，可使焊缝接头强度提高35％，减少了焊接缺陷，同时改善了焊缝及母材的性能，认为此方法值得推广。     

铁素体不锈钢CMT焊接接头HAZ组织性能研究

针对铁素体不锈钢焊接HAZ晶粒易长大的问题,提出采用小热输入的CMT焊接工艺。通过分析接头HAZ的显微组织、显微硬度和冲击性能,探讨了4003铁素体不锈钢焊接接头HAZ组织和性能,并与常规MIG焊焊接接头试样的组织、性能进行对比。试验结果表明:采用CMT焊接工艺获得的接头HAZ粗晶区宽度为460μm,明显窄于MIG焊接接头的粗晶区宽度545μm;CMT接头强度与MIG焊接接头显微硬度值相近,但CMT接头HAZ冲击韧性较MIG焊接接头试样提高了16.28%。