厚板脉冲MAG全位置焊工艺

本文通过采用芬兰ＫＥＭＰＰＩ公司ＰＳ５０００逆变焊机进行３０ｍｍ厚１６Ｍｎ板材的试验，提出了脉冲ＭＡＧ的立焊，平焊和仰焊的工艺参数，为厚壁管实现全位置半自动焊提供了依据。     

304L不锈钢激光-脉冲MAG复合焊电弧特性及焊缝成形分析

针对SUS304L不锈钢激光-脉冲MAG复合焊接过程激光与脉冲MAG电弧的过程参数匹配及优化控制问题,系统研究了过程参数对电弧特性及焊缝成形尺寸的影响,获得了复合焊接过程的电弧特性及成形控制策略.结果表明,激光的介入会使复合焊接过程稳定性加强,当脉冲MAG电弧处在电流基值时,较大的激光功率会吸引MAG电弧而造成基值电压的波动,并且大功率激光会对脉冲MAG电弧具备一定的压缩作用,但在峰值阶段影响幅度较小.焊缝形貌的几何尺寸与过程参数的耦合效应有着直接的关系,过程参数的匹配优化能够有效控制焊缝成形尺寸.     

利用脉冲技术改善埋弧焊的焊缝成形质量

简述了脉冲埋弧焊的工作原理和焊速提高时改善焊缝成形的机理。介绍了脉冲埋弧焊在锅炉膜式水冷壁焊接生产中的具体应用情况;结合脉冲技术在埋弧自动横焊中的试验情况分析了脉冲埋弧焊在储罐横焊施工中的应用前景。     

脉冲双丝MAG焊接电流相位关系对成形的影响

应用具有自由表面的流体稳定性理论,分析了焊接熔池失稳的产生机理,并对双丝共熔池MAG焊接脉冲电流不同相位关系对焊缝成形的影响进行了试验观察与分析.结果表明,双丝脉冲电流为同步相位时,电弧周期性的熄灭可以减少对熔池的加热量,防止熔池过长而失稳.双丝脉冲电流为交替相位关系时,主机与从机电弧交替出现,使熔池始终处于电弧的加热之下,热输入量大,熔化态金属的长度较长,产生驼峰焊道的可能性加大.双丝脉冲电流为随机相位时,主机、从机焊丝电弧时而同步燃烧或同步熄灭,时而交替燃烧与熄灭;同步熄灭时,熔池可及时冷却,交替燃烧与熄灭时,熔池始终处于电弧的加热之下,熔池难以及时冷却,因此焊缝表面不均匀.     

MIG(MAG)脉冲焊熔滴的过渡行为

利用微机控制脉冲电源，配合高速摄影，研究了脉冲ＭＩＧ焊各种熔滴过渡形式的过渡行为及其对焊缝成形的影响，研究结果表明，一个脉冲可以过渡多滴，一滴，或多个脉冲过渡一滴，不同熔滴过渡形式，熔滴的体积，速度及冲量参量都不一样，对焊接过程及焊缝成形也有影响，只有一脉冲一滴在基值电流期间过渡是最佳的熔滴过渡形式。     

脉冲MAG自动焊在膜式壁制造中的应用

介绍了脉冲MAG自动焊在膜式壁焊接上的应用。提供了保证焊接质量的焊接工艺参数范围、调节方法及其对焊接工艺过程及焊缝质量的影响,根据测定的实际生产中焊缝纵、横向收缩量,确定合理的拼排工艺。提出了各单元片始末端搭配组焊、管间距应计入焊缝横向收缩量、管子下料尺寸应考虑工艺加长等工艺措施。并通过合理调整扁钢对中调整装置,调节压辊、校正辊以及侧压辊的压力,注意相邻电弧之间热输入量的均匀性及焊接位置的对称性,能有效控制管屏面弯、旁弯值,减少焊后矫平量。实践证明该方法所制造的膜式壁能很好地满足焊接质量要求,完全符合JB/T5255—91的各项规定。     

脉冲MAG焊弧长稳定性模糊控制的研究

针对脉冲MAG焊焊接时的电弧稳定性控制,采用峰值电压反馈方式,基于PFM调节机理实现脉冲波形的调制,研究了以基值时间Tb为控制量、峰值电弧电压Uf为被控制量,以查表方式实现的模糊控制器.最后通过试验验证,在焊接过程中弧长变化时所设计的模糊控制器可保持电弧的稳定,从而保证焊接过程的稳定.     

Nd:YAG激光+脉冲MAG电弧复合热源规范参数对平板堆焊焊缝表面成形的影响

利用余高-熔宽比表示焊缝表面铺展性并与焊缝余高一起作为参数来评价复合热源平板堆焊焊缝的表面成形,通过试验研究了Nd：YAG激光＋脉冲MAG复合热源堆焊过程中焊接规范参数对复合热源平板堆焊焊缝表面成形的影响并分析了激光对复合热源堆焊焊缝表面成形的影响.研究结果表明,在电弧功率变化过程中,随着激光功率的增大,其对平板堆焊焊缝表面成形的影响也逐渐增大;焊接速度变化过程中,激光束能量的加入不仅改善堆焊焊缝表面成形还极大地提高了焊接速度;而在光丝间距和离焦量变化过程中,激光束对复合热源平板堆焊焊缝表面成形的影响很小.     

MAG焊脉冲电流控制旋转喷射过渡

研究直流反极性脉冲ＭＡＧ焊旋转喷射过渡的熔滴过渡特性、电弧现象与焊缝成形。试验结果指出：如果选定的脉冲峰值电流值高于连续旋转喷射过渡的转变电流值，随着脉冲能量的不断增大，熔滴过渡特性将从脉冲轴向射流过渡转变为脉冲旋转喷射过渡，同时焊接电弧现象和焊缝成形等亦发生变化，例如焊缝熔宽与焊丝熔化速度会突然的增大。     

Fuzzy Regression Model to Predict the Bead Geometry in the Robotic Welding Process

Recently, there has been a rapid development in computer technology, which has in turn led to develop the fully robotic welding system using artificial intelligence (AI) technology. However, the robotic welding system has not been achieved due to difficulties of the mathematical model and sensor technologies. The possibilities of the fuzzy regression method to predict the bead geometry, such as bead width, bead height, bead penetration and bead area in the robotic GMA (gas metal arc) welding process is presented. The approach, a well-known method to deal with the problems with a high degree of fuzziness, is used to build the relationship between four process variables and the four quality characteristics, respectively. Using these models, the proper prediction of the process variables for obtaining the optimal bead geometry can be determined.     

脉冲GTAW熔池动态过程的辨识模型

焊接熔池动态变化过程是一个具有强非线性、多变量耦合作用以及大量随机不确定性因素的高度复杂过程,因此很难得到溶池动态特征的解析数学模型,使得焊接熔池的动态过程建模成为焊接界和控制界的一大难题,也是实现焊接自动化的本质困难。为了对脉冲GTAW（气体保护钨极氩弧焊）熔池动态过程特性有一个基本受控制性能的认识以实现对脉冲GTAW熔池变化过程的有效控制。本从经典控制系统设计的角度考察脉冲GTAW熔池动态特性,利用试验数据采用系统辨识的方法求取其熔池特征动态性能的数学描述,获得了脉冲GTAW熔池动态过程中分别以脉冲峰值时间和焊接速度为输入,以背面熔宽为输出的两个单出（SISO）过程的传递数模型,并对模型进行了检验。所建模型有助于研究脉冲GTAW熔池动态过程的受控性能,对改善其控制系统设计具有参考价值和指导作用。     

高速MAG焊焊枪的设计优化

采用GAD／CAM技术对高速MAG焊焊枪结构者了设计，使用FEM数值计算方法对焊枪结构气体通道等部分进行了设计优化，制造出来的焊枪经焊接工艺实验检验，符合高速MAG焊焊接工艺的要求。     

双丝脉冲MAG焊两种电流相位关系的焊接行为分析

基于高速摄像和电信号分析系统,采集了一定焊接工艺参数下高速脉冲双丝MAG焊接过程的电信号,并对焊接过程中的熔滴过渡方式以及电弧形态进行了高速摄像观察.结果表明,前丝、后丝脉冲电流交替变化时,前丝、后丝电弧形态分别为单丝工作时的钟罩形,显示前后丝电弧间基本没有影响;当前丝、后丝脉冲电流同步变化时,前后丝电弧合并为一个寿桃形电弧,分析指出前后丝电弧形态彼此间的吸引力是造成电弧形态合并的根本原因.不同脉冲电流频率下的焊缝显示,双丝脉冲MAG焊接过程中,前丝、后丝脉冲电流同步变化时,焊缝成形较好,但焊接过程声音较大并伴随较大烟尘;前丝、后丝脉冲电流交替变化时,焊缝成形一般,焊接过程声音柔和且产生较少烟尘.     

基于奥氏体焊材的Cr13型马氏体不锈钢MAG焊工艺

基于MAG焊接方法对水轮机抗磨板用Cr13型马氏体不锈钢进行焊接,焊接材料为E309LT1-1药芯焊丝,采用以下4组混合气体作为保护气体进行焊接对比试验:φ(Ar)97.5%+φ(CO2)2.5%、φ(Ar)95%+φ(CO2)5%、φ(Ar)90%+φ(CO2)10%、φ(Ar)80%+φ(CO2)20%,焊接接头经过RT探伤后,通过力学性能、金相和显微硬度试验分析不同保护气体组成对焊接接头质量的影响。结果表明,在CO2含量为2.5%、5%和20%时,在焊缝中发现了明显缺陷,而当气体组成为φ(Ar)90%+φ(CO2)10%时,接头没有发现缺陷,焊缝成形良好,达到了力学性能要求。     

脉冲激光焊接的数学模型

基于金属材料熔化、汽化界面二维扩展机制建立了脉冲激光的焊接模型。该模型是将激光作用区和脉冲作用时间分离为离散单元后计算焊缝断面形状的,提出以深熔小孔中的腔内光强动态再分布机理更精确地描述焊缝断面形状。腔内光强再分布机制主要考虑腔壁菲涅耳反射。光强叠加是基于与入射角无关的相干强度叠加。每次反射后的位置单元的确定采用光线追迹法。数值模型分别算出功率P、光斑尺寸α、吸收率α（材料一定,波长变化,吸收率亦改变）等参数变化所导致的液相线断面曲线的变化,并给出作用时间变化时,断面曲线的变化规律。计算结果表明,焊缝断面形状受脉冲功率、光斑直径、脉冲作用时间影响较大,这和实际的焊接情况吻合,同时,理论结果也可解释焊缝断面曲线走向突变现象。     

40CrMnMo厚壁管的窄间隙脉冲MAG焊接

结合石油钻铤小直径厚壁管结构和40CrMnMo材质的特性,优选了窄间隙脉冲熔化极气体保护焊方法,针对窄间隙焊存在气体保护差与侧壁熔合缺陷的难点,进行了大量的焊接工艺试验,探讨了窄坡口中电弧的气体保护、电弧形态、电弧稳定性、焊缝成形质量,优化了窄间隙连续多层焊接工艺参数.设计了专用窄间隙焊枪,其结构简单紧凑可达性好、气体保护效果好,具有易引弧、电弧燃烧稳定、避免侧壁打弧的特性.通过对接头的力学性能试验及金相组织分析结果表明,焊接接头的力学性能完全满足石油钻铤使用的要求.     

新型高速旋转电弧窄间隙MAG焊接

研究开发了一种新型窄间隙MAG焊接系统。在该系统中，焊丝穿过电机的空心轴后从导电嘴的偏心孔进出，电机带动导电杆和偏心导电嘴旋转，从而使焊丝端部的电弧以一定直径高速旋转．以保证窄间隙焊接接头具有足够的侧壁熔深。焊接试验结果表明，这种旋转电弧焊接系统能在不同的旋转速度和旋转直径下稳定可靠地工作。并且明显地改善了窄间隙焊缝侧壁熔透，避免了接头底部指状熔深的出现，同时提高了焊接熔敷效率。