基于轨道焊接机器人的马鞍形焊缝焊接技术研究

结合自行研制的轨道式全位置焊接机器人,分析了马鞍形焊缝焊接运动轨迹及马鞍形焊接运动数学模型,探讨了其运动系统工作原理和四轴伺服驱动系统控制的柔性功能,提出了利用该机器人解决马鞍形坡口焊接的技术方案,并设计了基于示教功能和基于数学模型马鞍坡口控制器,成功应用于马鞍形坡口的现场焊接实验,取得了预期的结果。     

马鞍形焊缝焊接机器人设计与建模分析

针对目前马鞍形焊缝焊接装备灵活性差,自动化程度低,接头质量稳定性不足等问题,开发了一种新型的管外锚固式四轴焊接机器人. 通过对机器人机构合理简化建立了D-H连杆坐标系,推导了机器人的正逆运动学表达式,并结合机器人关节变量的限位值确定了逆运动学解的唯一性. 通过MATLAB软件对机器人运动学进行了仿真,仿真结果表明,推导的正逆运动学方程模型完全正确. 通过制作样机进行焊接试验,结果表明,焊缝成形致密美观,机器人焊枪末端在x,y,z方向的误差均在±0.35 mm以内,完全满足工程上自动化焊接的需要,为马鞍形焊缝焊接机器人的连续轨迹控制和离线规划提供了依据和算法支持.     

控制焊缝外观提高焊接质量

在焊接生产中，焊工往往只注重无损检测人员的探伤结果，对焊缝的外观质量不能引起足够的重视，从而经常导致焊缝外观不合格而返工，降低了劳动生产效率。DL５００７—１９９２《电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）》和《电力系统焊工技术比赛规则》中都明确规定了各类焊缝所允许的焊缝尺寸要求，并明确指出外观检查不合格的焊缝不允许进行其他项目的检验，这就要求焊接工作人员必须注重提高焊缝的外观质量，提高一次合格率。１焊缝形状尺寸与焊缝质量的关系对接接头最重要的尺寸是熔深H，它直接影响到接头的承载能力；另一…     

角焊缝焊接质量的控制

分析角焊缝生产中存在的工艺设计和焊接操作问题及其产生原因,介绍不同尺寸焊脚的角焊缝焊接操作工艺,角焊缝焊脚、角焊缝长度及角焊缝类型的设计原则和经验,指出角焊缝焊脚设计时的注意事项。对控制角焊缝质量具有较好的指导及借鉴作用。     

马鞍形焊缝焊接机器人运动学分析及MATLAB仿真

运用Denavit-Hartenberg方法建立了以关节角为变量的马鞍形焊缝焊接机器人运动学模型,对马鞍形焊缝焊接机器人正运动学和逆运动学问题进行了求解分析;采用三次多项式插值的方法对焊接机器人进行了轨迹规划,通过MATLAB Robotics Toolbox工具箱对马鞍形焊缝焊接机器人进行了运动学仿真,得到了焊枪末端轨迹图以及关节角、角速度、角加速度与时间的变化曲线,验证了所设计参数的合理性,达到了良好的效果。     

转向架构架气密性焊缝焊接质量控制

转向架构架附加气室是转向架重要功能性结构,为空气弹簧提供稳压作用。气室由钢板件焊接而成,焊缝的密封性决定气室是否串气,对车辆稳定安全影响较大。通过实际生产操作中改进焊缝的焊接工艺参数,提高焊缝质量;增加气密检测工序,配合气密检测工装提前检测焊缝密封性,提前发现解决问题,降低构架气室焊缝质量问题带来的损失。     

激光焊接环焊缝收弧质量控制研究

收弧坑是激光焊接固有的缺陷,为了减小收弧坑对薄壁环焊缝接头成形及力学性能的影响,对2 mm厚30CrMnSi高强钢筒体进行了激光焊对接试验,研究激光焊接收弧坑形成的原因,分析工艺参数对收弧坑成形的影响,对收弧段焊缝的接头进行了微观组织和力学性能测试。试验结果表明,收弧时间和焊接速度对收弧坑深度影响较大,当收弧时间为2 s,焊接速度从1.2 m/min匀速增加至2.4 m/min可以获得较好的收弧段焊缝成形,收弧坑深度为0.08 mm,拉伸试验表明收弧坑对焊接接头抗拉强度无明显影响,焊缝质量和力学性能满足QJ 20659-2016中一级焊缝要求。     

核岛反应堆压力容器大直径接管马鞍形焊缝焊接工艺

国内某核电项目反应堆压力容器大直径大壁厚接管马鞍形焊缝的焊接难度大,制造厂没有成熟的焊接经验。采用ANSYS分析该焊缝的焊接变形趋势,并计算焊接变形量,以选取合适的焊接工位、焊接参数及防变形工装,用于控制焊缝质量和焊接变形。设计并制作马鞍形焊缝模拟件,进一步验证并优化焊接工艺,确保大直径接管马鞍形焊缝焊接顺利完成。     

VPPA焊接的焊缝成形稳定性控制的研究现状

变极性等离子孤焊的优点在于能够灵活调节特征工艺参数,如电流频率、正负半波电流幅值及时间比,以满足铝合金焊接时的阴极清理和实现小孔焊接的要求.因此,在航空航天铝合金结构的焊接中获得了广泛的应用.主要介绍了该焊接方法在焊缝成形稳定性控制方面的研究现状,主要分为预置参数开环控制方式、实时检测闭环控制方式和多参数信息融合反馈控...     

基于机器人的多层多道马鞍形焊缝自动焊接应用研究

针对含盆形坡口的马鞍形焊缝的多层多道焊,研究了一种基于工业机器人的自动化焊接方法,包括机器人运动轨迹规划、焊道排布、焊枪姿态设定、焊接参数设定、起弧收弧优化、自动排道软件设计等具体内容,并且针对3种不同规格的工件进行了焊接试验。试验结果表明,该方法能充分保证焊接质量和成形效果,同时还具有广泛的适用性。     

5083铝合金CMT焊接焊缝质量研究

采用冷金属过渡焊接技术(CMT)对15 mm厚的5083铝合金板在不同工艺参数下进行焊接试验,对焊缝质量进行了研究。结果表明,在较低的焊接速度和较高预热温度下焊缝气孔少;在较高的焊接速度和较低的预热温度下可以避免角变形等焊接缺陷的发生。利用金相显微镜对显微组织进行观察分析,发现试样的焊接速度低而预热温度高,焊缝处容易形成规则的等轴晶,各个区域的形貌差异更加明显;经过焊接接头硬度分布测试,发现焊缝区显微硬度存在一个最低值,约为50HV。     

移动式焊接机器人焊缝跟踪控制研究

针对在工业中有广泛应用前景的移动式焊接机器人,建立了机器人数学模型,并根据工作情况,对其进行了简化处理,在此基础上设计了控制器,并用李雅普诺夫直接法证明了该控制器的全局一致收敛性.对于弯曲焊缝跟踪问题,提出采用双线激光视觉传感器检测机器人位置偏差和姿态角偏差的方法,基于姿态角偏差的变化率,在线估计参考角速度的值.仿真和机器人运动试验验证了该控制方法的有效性.     

换热器管-管板角焊缝焊接质量的控制

越来越多的用户对换热器管-管板角焊缝的焊接质量提出了更高的要求。GB150-1998和GB151—1999标准规定，需在焊前作焊接工艺评定，焊后作渗透检测。现有人提倡用小焦点周向X射线机或小焦点γ源对该焊缝进行射线检测。     

40m上承焊接板梁焊缝的质量控制

我国的焊接板梁是从1958年正式生产的,使用中暴露出很多问题。1982年铁道部对运输繁忙的8条主要干线共208孔钢梁进行了调查,发现有裂纹的70孔,占34％。裂纹出现后,不但影响运输,而且威胁国家财产和人民生命的安全。40m上承焊接板梁是解决晋煤外运的国家重点工程,我厂决定以焊缝质量控制,作为攻关项目,提高焊接板梁的质量。     

调整焊缝组织改进焊接工艺提高焊接质量

在焊接工程中经常遇到焊接性差的材料,这就需要正确选择焊接材料,采用合理的焊接工艺方法和措施,才能确保焊接质量,使之满足使用需要.本文介绍了如何运用"调整焊缝组织,改进焊接工艺,提高焊接质量"的某些方法,以解决现实工程中遇到的一些焊接性差的材料焊接问题,并列举了工程应用实例.     

核电站蒸汽发生器主承载焊缝的焊接及其质量控制

蒸汽发生器是核电站的核心设备之一,其主承载焊缝作为压力边界直接影响其运行安全和使用寿命.从主承载焊缝的范围入手,分析了其焊材、焊接工艺及坡口,论述了其焊接实施和焊接检验,对今后核电设备制造技术的发展有一定的借鉴意义.     

船体高强钢焊接接头质量控制的研究现状

研究了船体高强钢焊接接头焊缝区、热影响区和母材区对接头性能的影响。探讨了改善焊接接头塑、韧性及强度控制的技术手段。利用计算机模拟焊接区域温度场分布和焊缝金属组织凝固过程,并依据模拟出的最佳条件冶炼钢种进行验证实验。结果表明,这种方法可以有效改善焊接接头质量。船体高强钢焊接与计算机模拟相结合是未来的发展方向。     

钛合金激光焊接接头质量控制工艺的研究现状

概要介绍了钛合金激光焊接工艺的研究现状,分析了钛合金激光焊接的工艺特点和激光焊接接头质量的影响因素,阐述了控制钛合金激光焊接接头质量的方案及其发展趋势.     

高速铁路轨道焊接质量控制现状与趋势

无缝轨道焊接施工技术是保障高铁安全、舒适运行的关键环节之一,而现阶段各个国家对于高速铁路轨道的焊接质量有不同的指标要求,对不同的焊接施工方法也有不同认识。因此,本研究旨在进一步理顺各种轨道焊接方法之间的关系及适用条件,并在系统分析现有轨道焊接方法及装备特点的基础上,探讨轨道焊接质量的控制策略与方法,以期进一步提高轨道焊接质量,提升高铁建设水平。提出了保证高速铁路焊接接头质量的焊接工艺和施工工艺策略;在分析现阶段国内高速铁路建设中常用的轨道焊接方法及其特点基础上提出各种轨道焊接方法的适用工况和范围;在详细分析现有国内外钢轨闪光焊装备存在问题的基础上提出闪光焊工艺及装备的发展方向和趋势,以进一步提高无缝线路的运营安全。