基于Labview平台的焊接电弧图像研究

焊接电弧图像包含非常丰富的信息。为了获得清晰的电弧图像,笔者通过CCD摄象机摄取焊接电弧图像,并且经图像采集卡去噪、滤波,然后将采集到的图像送入计算机系统进行图像处理。该处理方法主要是基于Labview平台并通过低通滤波来实现的,即对焊接电弧图像的数字化信息进行处理,从而能够滤去图像中像素值突变较大的小区域,使得图像变得更加平滑、清晰,能够便于提取出实验所需要的图像信息。     

AgC5电接触材料中电弧的高速摄像和显微组织分析研究

电弧侵蚀对电接触材料的寿命有重要影响,借助高速摄像技术,对AgC5电接触材料的分段过程中的电弧进行观测和分析,并研究了电弧侵蚀后的触头表面形貌.在相同电流条件下,随着电压的升高,电弧寿命变长,稳定阶段更为剧烈.电弧放电过程为多点放电和熔桥现象.经过扫描电镜分析,触头表面有大量电弧使得石墨氧化产生喷溅形成的大量细小富碳金属颗粒,并且基体中石墨参与放电挥发后转变为细小的碳颗粒或絮状物沉积在触头表面.综合分析认为电弧从开始放电初期就导致石墨气化挥发或快速氧化为CO或CO_2气体的行为出现,这些行为可以完全解释触头的显微组织变化特点和规律.所以研究电弧对于碳的作用行为对于AgC系触头的使用寿命有重要关系.     

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.     

焊接规范参数对带极堆焊电弧发生率的影响

采用焊接电压波形分析法，对影响宽带极（７５ｍｍ）电渣堆焊和高速带极堆焊电弧发生率的因素及其变化规律进行研究。     

低压电器开关电弧的图像采集与增强

利用基于高速帧频CCD技术的电弧图像采集系统,对CJX1-12/22型号的交流接触器进行电弧图像的采集。将快速并行中值滤波方法和拉普拉斯锐化方法相结合对采集的电弧运动图像进行处理从而去除随机噪声并突出细节信息,为之后的电弧图像分析奠定了基础。     

高速电弧喷涂枪结构优化的有限元模拟

采用有限元法模拟了高速电弧喷涂枪二维气流场的分布.通过计算比较了收缩型和缩扩型喷管的流场差异,同时分析了不同的丝材夹角、丝交点离喷管出口距离等喷枪结构参数下喷枪气流场行为.结果显示,缩扩型喷管更有利于熔滴的雾化,丝交点离喷管出口距离减小至0、丝夹角为40°时更有利于熔滴的加速.基于以上模拟结果,优化设计了一种新型的高速电弧喷涂枪.喷涂粒子的形貌实验表明,新型喷枪的雾化粒子粒度比原始喷枪更细、分布更均匀.     

非均匀压缩药芯焊丝电弧窄间隙焊接

研究了药芯焊丝电弧焊（FCAW）工艺方法在窄间隙焊接领域中的工程应用可行性。采用非均匀压缩药芯焊丝电弧技术实现了居中单丝无电弧摆动条件下的低线能量最高质量焊接，解决了窄间隙焊接中两侧壁难以均匀熔合的技术关键。     

弧焊电源强电弧力形成机理的研究

利用特制变结构可控硅整流焊机,研究了不同焊机外特性对电弧穿透力的影响及在手工电弧中强电弧力形成机理。并提出获得强电弧力电源的途径。从而使可控硅整流焊机的电弧穿透力与直流旋转焊机相当。     

节能交流弧焊机

指出了在空载电压和输出电流相同的情况下，利用Ｌ－Ｃ谐振电路可使焊机输入容量降低２０％，达到节能目的。介绍了所研制的节能交流弧焊机的结构及实测数据     

弧焊机器人系统的运动学求解

建立了Motoman SK6机器人和二轴倾斜/回转焊接变位机的模型,用Denavit-Hartenberg方法建立了机器人操作臂和变位机的运动学方程,实现了运动学正解.根据机构特点用简化的几何解析法得到封闭形式的机器人运动学逆解,并实现了使变位机获得平焊位置的算法.通过机器人系统的运动学和平焊位置算法,可以实现焊缝在平焊位置焊接,从而保证了焊接质量.算法简单,且运行速度快,为实现弧焊机器人系统路径规划和离线编程奠定了基础.经过图形仿真与实际下载到机器人控制柜上运行,表明计算结果可以满足平焊位置焊接的要求.     

非均匀压缩药芯焊丝电弧窄间隙焊接

研究了药芯焊丝电弧焊（ＦＣＡＷ）工艺方法在窄间隙焊接领域中的工程应用可行性．采用非均匀压缩药芯焊丝电弧技术实现了居中单丝无电弧摆动条件下的低线能量高质量焊接，解决了窄间隙焊接中两侧壁难以均匀熔合的技术关键．     

药芯焊丝水下焊接方法的研究

通过对药芯焊丝水下湿法以及水下微型排水罩焊接方法的实验研究,分析了药芯焊丝水下焊接短路过渡的特性及其机理,实验显示,通过采用自行开发的微型排水罩,药芯焊丝水下焊接能取得较好的焊缝。     

矩形波交流弧焊电源的研究

利用ＩＣ一ＳＣＲ控制将正弦波交流直接转换成矩形波交流，研制了一种工频矩形波交流弧焊电源，并设计了垂直陡降加外延的电源外特性。     

弧焊电源的选择及发展现状

电弧焊是应用最为广泛的一种焊接方法,没有先进的孤焊电源与设备,要实现先进的焊接工艺和焊接过程自动化是难以办到的.弧焊电流有交流、直流和脉冲3种基本类型,相应的孤焊电源也有交流孤焊电源、直流孤焊电源与脉冲弧焊电源,应根据焊接工艺方法、工作条件和节能要求来选择弧焊电源.     

半自动CO2气体保护焊接装置自动化改造

结合学校现有实验条件,对半自动CO2气保悍进行技术改造,改善悍接质量的稳定性,减少人为因素对悍接质量的影响。     

镁合金钨极氩弧焊焊接电弧电势与电流密度的数值模拟

为了分析钨极氩弧焊(GTAW)焊接电弧电势与电流密度在三维电弧空间内的分布,以镁合金的GTAW焊接电弧为研究对象,建立了包含焊丝、焊接电弧以及工件的三维瞬态联合数值模型,对电弧等离子体的电场进行了数值计算,之后得到了电弧电势与电流密度在电弧空间的分布。研究结果表明:在整个电弧空间中电极端部的电势梯度最大,并在此处产生了最高的电流密度。在焊接条件稳定的前提下,电极正下方对称轴线上电流密度最大,弧柱中心处的电流密度要高于周边区域。电弧横断面上的电流密度在弧长1,2,3,5mm处及工件表面上均符合高斯分布。