基于脉冲电流参数的铝合金脉冲MIG焊过程控制

铝合金脉冲MIG焊弧长稳定性直接影响焊接过程稳定性及焊缝成形,为使其焊接过程稳定,获得高质量焊缝,通过焊接工艺试验研究了脉冲电流参数变化对弧长稳定性的影响规律,建立了铝合金脉冲MIG焊弧长与脉冲电流参数间的动态变化数学模型,并利用Matlab/Simulink软件进行了弧长对脉冲电流占空比、脉冲电流频率变化的动态响应仿真分析,同时进行了控制脉冲电流占空比、频率来稳定弧长的平板堆焊工艺试验研究.结果表明,所建立的数学模型能很好地反映铝合金脉冲MIG焊过程,通过调节脉冲电流占空比、频率参数可实现铝合金脉冲MIG焊稳定焊接,获得成形美观的焊缝.     

基于快速原型开发平台的铝合金脉冲MIG焊弧长控制

针对铝合金脉冲MIG焊接过程中电弧不稳定的情况,采用快速原型脉冲MIG焊电源开发平台进行弧长控制,并采用调节脉冲占空比和脉冲频率弧长控制方案,以平均电弧电压变化为反馈信号,设计了脉冲MIG焊电源开发平台过程的控制模块,进行铝合金脉冲MIG焊弧长的实时控制试验。结果表明,该控制系统具有良好的动态性能、抗干扰性能和稳态精度,可以快速、有效地控制弧长,焊接过程稳定,焊缝成形良好。     

安全技术、劳动保护和环境保护

海底管道安全性评定方法的分析，3MGVP空气滤清呼吸器[英],铝合金MIG焊过程中的烟尘危害和防护.[编者按]     

铝合金MIG焊常见焊接缺陷分析及预防措施

铝合金因其本身特性导致焊接过程中容易产生裂纹、气孔、未熔合等焊接缺陷,对焊接接头性能产生较大影响.焊接作为轨道车辆中普遍采用的连接方法,焊接接头是铝合金结构中比较薄弱的部位,也是结构失效的主要部位.因此保证焊接质量是保证轨道车辆安全运行的关键措施之一.目前高速列车铝合金焊接方法主要采用MIG焊,结合生产实际,分析铝合金MIG焊常见焊接缺陷的产生原因和危害,并提出了预防措施和处理方法.     

基于电弧电压概率密度铝合金脉冲MIG焊稳定性分析

针对铝合金脉冲MIG焊过程稳定性评估问题,提出了基于电弧电压信号概率密度的分析方法.利用焊接过程电弧电压信号概率密度分布中的第一个峰值与第二个峰值的比值作为评价铝合金脉冲MIG焊过程稳定性的指标,通过对80组焊接试验中的电弧电压信号进行概率密度计算得到每一组概率密度分布中两个峰值的比值以此建立铝合金脉冲MIG焊过程稳定性评价体系.电压概率密度分布中两个峰值的比值越小,焊接过程越稳定;反之越不稳定.     

动车组铝合金厚板薄板搭接MIG焊接工艺研究

在对高速动车组铝合金车体薄板进行MIG焊时容易产生焊塌、焊穿缺陷,严重影响了车体的焊接质量.文中分析了铝合金薄板厚板搭接焊缝出现焊穿、焊塌等问题的原因,通过研究发现:采用合理的焊接电流、正确的焊接方向、适当的预热温度和合适的操作方法,可以有效防止薄板与厚板搭接MIG角焊缝焊穿、焊塌等缺陷的产生,提高了产品焊接质量,降低了生产成本.     

铝合金多股复合焊丝脉冲MIG焊接接头组织与性能分析

选用铝合金多股复合焊丝对5A06板材进行脉冲MIG对接焊接,并与传统单丝TIG焊接接头的组织与性能进行对比.结果表明,采用铝合金多股复合焊丝脉冲MIG焊时,焊接接头的抗拉强度最大可达340 MPa （为母材强度的86.7%）.MIG焊接接头性能与TIG焊相比差异较小,但MIG焊可以提高焊接效率约4倍.焊接接头热影响区的软化主要受较高的热输入导致的晶粒尺寸增加、再结晶比例较大以及析出相的粗化和减少影响,而采用铝合金多股复合焊丝脉冲MIG焊能够降低焊接过程的热输入,细化晶粒,减弱MIG焊接接头中Mg元素的烧损和析出物的减少,达到控制焊接接头软化的目的.     

铸造铝合金MIG焊接技术

结合铸造铝合金的焊接特性着重分析了铸造铝合金MIG焊接存在的技术难点,并对铸造铝合金MIG焊接的工艺性进行了研究。最后,对铸造铝合金MIG焊的发展前景做出展望。     

基于电压信号近似熵对铝合金脉冲MIG焊过程稳定性SVM模式识别

为简单有效地快速识别铝合金脉冲MIG焊过程稳定性,运用电压信号近似熵来进行对铝合金脉冲MIG焊过程稳定性模式的识别.通过获取不同焊接过程的电压信号,利用近似熵理论分析电压信号,并提取特征向量,对所获得的特征向量采用支持向量机(SVM)方法进行模式识别,成功地识别了不同的铝合金脉冲MIG焊接过程的稳定性.     

基于改进热源模型的铝合金MIG焊数值分析

采用CMOS高速摄像机检测和分析铝合金熔化极气体保护焊(MIG焊)熔滴过渡行为,确定MIG焊熔滴的过渡频率和速度.在理论分析MIG焊热源特性、热作用模式以及焊缝形貌前提下,从宏观焊接热过程出发,提出并开发了适用于MIG焊的组合体积热源分布模式,MIG焊电弧被处理描述为经典的双椭球体热源模型,熔滴能量作用模式被表示成均匀球体热源模型.同时,在均匀球体热源模型中加入了熔滴热能和动能,实现了熔滴对MIG焊熔池冲击作用的影响.基于上述热源模型,建立了铝合金MIG焊温度场有限元模型,对厚板铝合金MIG焊温度场进行了模拟.结果表明,模拟获取的焊缝熔合线走势及形貌和实际焊接结果相吻合,证明开发的热源模型能够准确描述MIG焊指状熔深特性和热传导过程.     

铝合金交流A-TIG焊熔深增加机理的研究 --导电通道电阻对焊缝熔深的影响

进行了SiO2，A12O3，MnO2，TiO2，NaCl，CaF2等12种常见氧化物和卤化物的铝合金交流A—TIG焊，研究了单一组分活性剂对焊缝熔深的影响。并对这些活性剂进行了交流TIG焊电弧偏移实验，将电弧偏移率与A—TIG焊焊缝熔深进行了对比，发现铝合金交流A—TIG焊电弧中导电通道电阻对焊缝熔深的影响很大。     

铝焊接烟尘及其危害与防护

随着铝合金在现代制造业中的应用越来越广泛,铝焊接烟尘及其危害逐渐引起了人们的关注.介绍了铝焊接烟尘的产生机理、主要排放物、影响因素及其规律、扩散规律等特性,分析了铝及其焊接烟尘对人体的危害,并提出一些降低铝焊接烟尘排放量、加强人体防护的措施.     

Al2O3p/6061Al复合材料焊接工艺参数的优化及接头组织

通过与基体铝合金的对比试验研究了颗粒增强铝基复合材料Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ扩散焊各主要工艺参数对接头强度的影响规律,探讨了接头区域微观组织状态对接头强度的影响。结果表明：焊接温度是影响接头强度的主要工艺参数,接头区域存在氧化物及增强相偏聚等缺陷,是造成该种材料焊接性差的主要原因,在此基础上成功实现了颗粒增强铝基复合材料Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ的扩散连接。     

6061铝合金与H60铜合金TIG热导焊接头组织与性能

采用TIG电弧加热H60铜合金,依靠热传导使6061铝合金熔化,从而实现铝/铜异种金属的可靠连接。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析测试方法对铝/铜接头微观组织进行观察和分析;研究了不同焊接电流对铝/铜接头界面组织和力学性能的影响。结果表明：铝/铜接头界面组织为铜合金母材/Al4Cu9反应层/Al2Cu反应层/α-Al+Cu5Zn8+Al2Cu相/铝合金母材;随着焊接电流的增加,靠近铜合金母材侧Al4Cu9+Al2Cu反应层的厚度逐渐增加,当焊接电流达到110 A,接头界面处可以观察到明显的裂纹;随着焊接电流的增加,铝/铜接头的拉伸载荷呈现出先上升后下降的趋势,最大拉伸载荷为1.67 kN。     

YAG激光与脉冲MIG复合焊接

研究了YAG(掺钕钇铝石榴石 ,Nd 3:Y3Al5O1 2 )激光与脉冲MIG电弧复合焊接铝合金的新工艺 ,设计制造了复合焊接机头 ,探讨了各种规范参数对焊缝成形的影响规律及激光与电弧的复合作用。结果表明 ,在比较宽的参数范围内YAG激光 -脉冲MIG复合焊接铝合金焊缝成形美观 ,无气孔等缺陷 ,熔深与激光单独焊比增加 4倍 ,与脉冲MIG焊接比增加 1倍以上 ,焊速显著提高 ,是一种理想的焊接工艺。     

铝合金变极性等离子弧穿孔焊过程控制

分析了铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺特点,提出了通过对焊接参数的精确控制,实现变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺的方法,并将焊接电流、离子气流量和焊接速度确定为变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊过程的被调节参数.保持穿孔熔池上"热"和"力"的动态平衡是调节焊接参数的根本依据,是实现变断面试件自动焊接的关键所在.采用单片机为核心的控制器对焊接参数进行实时调节,动态保持穿孔熔池上热和力平衡,实现了变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺.     

7A52铝合金-钢异种结构CMT熔钎焊接头组织及镀镍层的行为与影响

以ER4043铝硅焊丝为填充金属,研究了Q235钢螺柱与7A52铝合金板CMT焊接工艺,在焊接电流115~135 A,电弧电压14.5~16.5 V,焊接速度0.3 m/min条件下,焊接过程稳定,焊缝成形连续美观.结果表明,7A52铝合金侧熔合区界面为熔焊特征,铝母材发生熔合,熔合良好;钢螺柱侧熔合区为钎焊特征,界面存在反应层,由靠近钢螺柱的Fe₂Al₅层和靠近焊缝侧的FeAl₃层组成,整体反应层厚度由根趾向焊趾方向逐渐减小.焊趾部位出现富镍区,主要由Al₃Ni的共晶组织及少量Al₃Ni₂组成.与无镀镍层焊缝比较表明,镀镍层在焊接过程的行为降低了界面反应层厚度,且通过形成富镍区,降低了接头的脆性,使接头抗剪切强度提高了15%~19%,最高达到146.9 MPa,满足了高强铝合金螺柱焊接的质量要求.     

焊接操作中的危害因素及防护

简要介绍了焊接操作中电气、光辐射和噪声等带来的危害和影响。着重分析了焊接烟尘对焊工可能造成的危害及预防措施，并指出无论是焊接工程技术人员还是焊接工人都要加强对焊接烟尘危害的认识与重视。     

交流脉冲TIG焊波成形过程数值分析

考虑到电弧驱动力的影响,建立了在交流脉冲钨隋性气体（TIG）焊过程中焊波成形的三维瞬态数值分析模型。为避免焊丝熔化成熔滴后对电弧熔池表面波动的影响,当电弧在2024铝合金基板上扫描时,送丝机不送丝。结果表明,当电流在基值与峰值之间切换时,熔池表面呈周期性的波动,且随着电弧的移动,熔池后沿逐渐凝固。在大温度梯度下冷却的熔池表面在恢复平整前就已经凝固,从而形成焊波。焊波形成频率与电流脉冲频率相同,且相邻焊波间距约等于电弧扫描速度与电流脉冲频率的乘积。     

等效电阻互模糊熵诊断铝合金双丝PMIG焊稳定性

铝合金双丝脉冲惰性气体保护(pulse metal inert gas, PMIG)焊焊接过程中两个电弧之间的相互作用对焊接稳定性的影响非常关键,并且焊接电弧等效电阻相较于焊接电流与弧压包含更全面的电弧信息,基于此提出了等效电阻互模糊熵方法来评价铝合金双丝PIMG焊接过程稳定性. 对3A21铝合金进行了一系列双丝PMIG焊接试验研究,计算其等效电阻互模糊熵,证实焊接过程越稳定等效电阻互模糊熵值越大. 设计了焊接稳定性状态存在突变的焊接试验,将焊接电弧等效电阻模糊熵与互模糊熵对稳定性突变的敏感性进行了对比. 结果表明,等效电阻互模糊熵比模糊熵对焊接过程稳定性的变化更加敏感,能更准确地诊断出焊接过程稳定性的突变点.