基于P-GMAW摆动电弧传感的窄间隙坡口宽度自适应焊接

针对窄间隙自动化焊接过程中,组对误差、焊接热变形等因素导致的坡口宽度不一致问题,本文提出采用电弧传感方式对坡口宽度进行检测,并根据检测结果调节工艺参数,保证焊接质量的方法。通过研究坡口宽度偏差的提取算法,分析窄坡口条件下脉冲熔化极焊接的峰值电流、基值电流和平均电流信号的传感特征,提出以脉冲周期内的电流均值作为特征信号,利用侧壁平均法进行偏差提取的传感方式;确定了坡口宽度变化时,焊枪摆幅、焊接速度的调控方法,实现了适应坡口宽度变化的自动化焊接。窄间隙焊接试验表明,上述方法能够有效识别坡口宽度变化,及时对摆幅、焊速进行调整,可在坡口宽度变化时,保证侧壁熔合质量和焊层厚度均匀。研究结果对单道多层窄间隙焊接实现焊接自动化,保证焊接质量具有一定的参考价值。     

红外法TIG焊熔透质量的控制

选用PbS红外探测器作为熔透传感器以测量焊缝背面受热区光电熔透信号,采用固定点控制焊接电流脉冲宽度的控制方案,组成钢和铝TIG焊熔透适应系统,这种控制系统能够获得均匀熔透的薄板TIG焊焊缝。     

双丝单弧气保焊熔滴过渡及焊缝成形

双丝单弧气保焊是一种新型熔化极焊接方法,系统由单电源、单送丝机构和单焊枪组成,双丝共用一个具有两孔的导电嘴,单电源通过导电嘴同时向双丝输出电流形成单个电弧,双丝末端熔滴相互吸引形成共熔滴并稳定过渡到熔池。采用高速摄像、信息同步采集及焊接电源等装备,开发双丝单弧气保焊熔滴过渡试验系统,研究了不同焊接电流参数对熔滴大小、过渡行为及焊缝形貌的影响,并阐明了双丝单弧气保焊熔滴过渡机理。结果表明：随着焊接电流的增大,熔滴过渡形式依次为多脉一滴、一脉一滴、射流过渡和潜弧射流过渡四种模式,过渡频率逐渐增大,熔滴体积逐渐减小。焊缝形貌研究表明,随着焊接电流增大,焊缝熔深逐渐增大,熔宽先增大后减小,当焊接电流为570 A时,焊缝截面成形质量最佳,此时熔敷速度为15.8 kg/h。     

超薄不锈钢片的微激光焊接工艺研究

采用微型脉冲激光实现了0.2mm厚321不锈钢片的对接焊,并通过正交优化设计对工艺参数进行了优化,研究了工艺参数对焊接接头微观形貌及组织的影响。结果表明,焊接接头获得最大抗拉力的最优工艺参数是脉冲功率百分比为15、脉冲频率为5Hz、脉冲宽度为2.1ms,此时焊接接头的承载能力达到母材的95%。当微激光焊的脉冲能量过大时会产生热量的积累、导致焊缝发生烧穿,当脉冲宽度较小时激光脉冲的熔透能力较弱、导致焊缝未焊透,这两者都会导致焊接接头的承载能力较差。承载能力较高的焊接接头其显微组织由焊缝中心区的等轴晶和焊缝边缘细小的柱状晶组成。     

Q235与 304L异种钢角焊缝 GTAW电弧能量分配规律研究

针对Q235低碳钢与304L不锈钢的异种钢角焊缝两侧母材热物性参数的差异以及电弧热量分配不正确,导致的焊后热应力集中,易发生裂纹等焊接质量问题,本文开展了GTAW电弧能量分配规律的研究。采用多物理场软件COMSOL Multiphysics,建立了异种钢角焊缝直流脉冲GTAW电弧瞬态二维非对称模型,并对Q235和304L角焊缝焊接时电弧的温度场、电磁场、流场和不同焊枪角度下的电弧能量分布进行了耦合计算。解释了异种钢焊接时,由于材料导磁性能差异造成的电弧磁偏吹现象,以及焊接电流对电弧磁偏吹的影响规律,获得了不同焊枪角度条件下电弧热流密度在焊缝两侧的分布规律:在焊枪角度为10°时,焊缝两侧能量分布基本相等。利用焊枪偏转调控异种钢焊缝两侧的电弧能量输入,建立了焊缝两侧分配能量流与焊枪偏转角度的回归方程,通过焊接试验对模拟结果进行了验证,在焊枪偏转角度为10°时获得了较好的焊接质量。     

大型箱体自动焊接装置开发及应用

该设计根据石油机械产品在焊接加工过程中所存在的技术难题，解决了手工电弧焊在生产过程中容易出现的夹渣、虚焊、挂流等焊接缺陷，达到提高工效，降低成本、保护作业人员身心健康，实现大型箱体石油机械设备的焊接自动化。通过对二氧化碳保护焊机的工作原理分析，结合设计的自动焊接小车，通过焊接小车带动自动焊接焊枪，实现对普通碳钢、合金钢的自动直线平焊缝的焊接、立焊缝的焊接，实现了焊接的自动化，同时通过调整焊接小车的运行速度与焊接电流的关系，达到系统的整体运行的稳定性，可靠性、经济性。     

新型微束等离子弧焊接电源的研制

鉴于高频电弧具有较强的自收缩作用及较好的电弧稳定性的特点 ,研制了调制型脉冲微束等离子弧电源 .本电源可通过对高频电流的低频脉冲调制调节电弧对焊缝的热输入 ,同时具有电弧能量密度大、主弧空载电压低及起始电流递增和熄弧电流递减等功能 ,适用于铜、钛、不锈钢等金属薄件、微细件的焊接 .     

焊枪倾角对熔池振荡的影响

本文利用焊枪倾角的办法,解决了快速焊接时,熔振荡信号的可靠提取问题。焊枪前倾可以有效的抑制熔池后拖现象。为了保证熔透熔池可靠的振荡,焊枪倾角θ与焊接速度 V_w 之间有一定的匹配区间,在此区间内焊枪倾角θ的变化,对熔池振荡特性没有影响,对接焊缝实验时发现,装配间隙和错边对焊接熔池振荡特性没有明显的影响。     

昆山华恒焊接 注重研发的焊接成套设备供应商

<正>昆山华恒焊接股份有限公司是我国焊接领域综合技术实力领先的自动化、智能化焊接成套装备的供应商、系统及工艺服务商,主要产品为焊接自动化成套装备(包括自动化管焊机、焊接专机)、工业焊接机器人和数字化逆变焊接电源。是目前行业中个别具备能研发生产组成自动化焊接系统的数字化电     

工艺参数对5052铝镁合金焊缝凝固裂纹敏感性的影响

采用鱼骨状裂纹试验对比研究了熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接时保护气体、焊接电流和脉冲模式等焊接工艺参数对5052铝镁合金焊缝凝固裂纹敏感性的影响.结果表明:随焊接电流增大和保护气体中氦气比例的增加,焊缝凝固裂纹敏感性变大;方形电流波形的双脉冲MIG的焊缝凝固裂纹敏感性大于单脉冲MIG的;晶界镁含量增加,焊缝会形成连...     

大厚度奥氏体不锈钢筒体填丝激光焊接变形和应力分析

目的 研究大厚度奥氏体不锈钢筒体填丝激光焊接,优化结构设计和工艺设计。方法 建立大厚度奥氏体不锈钢筒体填丝激光焊接数值分析模型,通过数值模拟的方法,定量分析大厚度奥氏体不锈钢筒体焊接变形和应力。结果 零件下部38 mm厚焊缝位置处的最大径向收缩量为1.2 mm;零件下部60 mm厚焊缝位置处的最大径向收缩量为2.0 mm;零件中部60 mm厚焊缝位置处的最大径向收缩量为1.9 mm;零件上部60 mm厚焊缝位置处的最大径向收缩量为1.8 mm。填丝激光焊接轴向收缩量为0.55 mm。焊接残余应力最大值在450 MPa左右,应力主要分布在焊缝附近。热处理后,焊接残余应力都有明显降低,最大残余应力从450 MPa左右降低到200 MPa左右,焊接残余应力范围存在一定程度减小;焊接残余变形变化较小,热处理后某些位置的变形略微有所增大。结论 模拟结果表明,大厚度奥氏体不锈钢筒体填丝激光焊接变形和应力在可接受范围内,焊后热处理对释放残余应力有重要作用。     

304不锈钢与PA66塑料激光焊接工艺研究

目的 研究304不锈钢和PA66(尼龙)的焊接工艺,提高焊缝剪切强度。方法 采用500 W光纤激光器对异种材料进行搭接焊接实验,对激光功率、焊接速度、离焦量、焊接次数进行四因素四水平正交实验,并且测试焊缝剪切强度。结果 当激光功率为350 W,焊接速度为600 mm/s,离焦量为1 mm,焊接次数为3时,焊缝剪切强度达到最大的58 MPa。极差分析结果表明,影响焊缝剪切强度的因素依次为激光功率、离焦量、焊接速度、焊接次数。结论 微观结构分析结果表明,焊缝在PA66塑料侧呈现韧性断裂;在304不锈钢侧呈现韧性脱落,塑料和不锈钢有紧密的贴合,这种结构有利于提高焊缝的剪切强度。     

Optimization of hybrid laser–TIG welding of 316LN stainless steel using genetic algorithm

Determination of optimum hybrid laser–TIG welding process variables for achieving the maximum depth of penetration (DOP) in type 316LN stainless steel has been carried out using a genetic algorithm (GA). Nd:YAG pulsed laser and the TIG heat source were coupled at the weld pool to carry out hybrid welding. Design of experiments approach was used to generate the experimental design matrix. Bead-on-plate welds were carried out based on the design matrix. The input variables considered were laser power, pulse frequency, pulse duration, and TIG current. The response variable considered was the DOP. Multiple-regression model was developed correlating the process variables with the DOP using the generated data. The regression model was used for evaluating the objective function in GA. GA-based model was developed and it produced a set of solutions. Tournament and roulette wheel selection methods were used during the execution of GA. It was found that both the selection methods identified similar welding process parameters for achieving the maximum DOP. Excellent agreement was observed between the target DOP and the DOP values obtained in the validation experiments during hybrid laser–TIG welding.     

等离子+缆式焊丝脉冲GMAW复合焊熔池流体行为研究

目的 研究等离子+缆式焊丝脉冲GMAW复合焊过程的熔池流体行为.方法 综合考虑传热学以及流体动力学,建立Fluent数值分析模型.使用双椭球–锥体热源模型代表等离子弧焊传热模型,用双椭球热源表征GMAW电弧传热并考虑熔滴传热,同时考虑熔池受到的电磁力、浮力、表面张力、等离子流力等作用力.基于Fluent软件,对复合焊过...     

厚度为0.05 mm的316不锈钢激光焊接工艺

目的 研究0.05 mm厚不锈钢的最佳激光焊接参数,以便对实际生产进行指导.方法 采用IPG公司的连续光纤激光器对厚度为0.05 mm的316不锈钢进行连续焊接.首先,对焊接夹具的夹持间距进行研究;其次,通过设置焊缝轨迹导出线解决轨迹末尾的弧坑问题;最后,对激光功率、焊接速度及离焦量进行正交试验.结果 当激光功率为70...     

A temperature dependent slip factor based thermal model for friction stir welding of stainless steel

This paper proposes a new slip factor based three-dimensional thermal model to predict the temperature distribution during friction stir welding of 304L stainless steel plates. The proposed model employs temperature and radius dependent heat source to study the thermal cycle, temperature distribution, power required, the effect of process parameters on heat generation per mm length of the weld and peak temperature during the friction stir welding process. Simulations of friction stir welding process were carried out on 304L stainless steel workpieces for various rotational and welding speeds. The predicted thermal cycle, power required and temperature distributions were found to be in good agreement with the experimental results. The heat generation per mm length of weld and peak temperature were found to be directly proportional to rotational speed and inversely proportional to welding speed. The rate of increase in heat generation per mm length of the weld and peak temperature are found to be higher at lower rotational speeds and lower at higher rotational speed. The heat generation during friction stir welding was found to be 80.8 % at shoulder, 16.1 % at pin side and 3.1 % at the bottom of the pin.     

304不锈钢局部干法水下激光填丝焊接工艺及焊缝性能研究

目的 采用自主研制的水下激光填丝焊接装备,在304奥氏体不锈钢板材表面进行U形坡口激光填丝焊接试验,为304不锈钢水下修复工作提供技术参考。方法 在功率为5 600 W、焊接速度为6 mm/s、送丝速度为205 cm/min、保护气体流量为15 L/min、排水气体流量为30 L/min的条件下进行焊接试验,并对空气和水下环境下的焊缝进行对比检测分析。通过光学显微镜分析2种环境下焊缝的显微组织;对2种焊缝进行拉伸、弯曲等力学性能测试;采用显微硬度计测试1 kg载荷下不同区域的显微硬度;使用VersaSTAT3F电化学工作站测定在3.5%（质量分数）的NaCl溶液中2种焊缝的开路电位和极化曲线。结果 2种环境下的焊缝均无明显裂纹、气孔等缺陷;显微组织主要由奥氏体和铁素体组成,但2种环境下焊缝的奥氏体晶粒大小和铁素体形状均略有差别,焊缝拉伸断口均为典型的韧性断裂形貌且抗拉强度符合304不锈钢标准。2种环境下焊缝的微观组织和晶粒大小不同,水下焊缝硬度高于空气的。通过分析2种环境下焊缝的开路电位和极化曲线,可知水下焊缝的耐腐蚀性略高。结论 所开发的局部干法水下激光填丝焊接工艺可以满足实际工程中...     

双相不锈钢2205-Q345R复合板焊接性能试验研究

采用爆炸焊接方法制作双相不锈钢2205-Q345R复合板,需将复层2205进行拼焊,以满足不同尺寸要求,未复合区需进行补焊.根据双相不锈钢2205-Q345R复合板的焊接性,对双相不锈钢2205拼焊和2205-Q345R复合板未复合区补焊工艺进行了试验研究,结果表明:焊接接头各项性能均能满足相关指标要求.