电弧声信号与铝合金MIG焊缝塌陷的相关性

针对铝合金MIG焊过程热积累作用强容易产生焊缝突然塌陷从而导致焊接过程失败的问题,建立电弧声信号传感系统并以焊接电弧声为研究对象,运用小波分析方法研究焊接电弧声信号与焊缝塌陷的相关性。研究表明电弧声信号的能量变化与焊缝塌陷有着明显的对应关系,电弧声总能量随着焊缝开始塌陷而增加,对电弧声进行小波分解发现不同频带有着不同的变化规律。研究结果为铝合金MIG焊实时焊接塌陷缺陷的检测提供一种新型有效的方法。     

TiAl金属间化合物基合金压缩断裂行为

通过对压缩试样的加载-卸载以及加载-卸载-再加载等试验和相应的裂纹观察、断口观察,详细研究TiM金属间化合物基合金压缩断裂行为.研究结果表明:压缩预加载产生的损伤对压缩断裂行为没有影响,然而对后续的拉伸断裂行为则产生影响,一定程度上大大降低其拉伸断裂应力.对全层和双态组织来说,剪切开裂首先产生于顶面或底面,在压缩试验中顶面和底面的切应力是主要的控制因素.最终的断裂是由顶面和底面产生的剪切裂纹扩展到试样中部并相互连接而诱发.对于双态组织(Duplex,DP)和全层组织(Fully lamellar.FL)来说,纵向开裂的形成原因不同.压缩和拉伸性能的巨大差异是由于其断裂机理不同引起,拉伸试验断裂主要是由正应力控制,然而压缩试验中断裂主要是由切应力控制.     

一种新型980MPa高强钢的低温四点弯曲断裂行为

在不同试验温度(-196～200℃)下对一种新型980 MPa高强钢进行了带缺口试样的四点弯曲试验,并用扫描电镜对其断口进行了观察,研究了该钢的断裂行为.结果表明:随着试验温度升高,该钢的韧性逐步提高;在-100℃及以上温度时,该钢的断裂形态为韧性断裂,韧性较好;在-100℃以下,逐渐由韧性向脆性断裂过渡,在-196℃...     

铝/镀锌钢薄板异种金属CMT熔钎焊接头组织与力学性能

采用冷金属过渡方法对铝合金和镀锌钢板进行了熔钎焊连接,使用扫描电镜、能谱分析和拉伸试验分析了接头的截面形貌、组织特征、焊接缺陷及力学性能。试验结果表明,铝合金和镀锌钢能得到成形美观、性能良好的搭接接头。对焊缝金属的组织特征分析表明,焊接接头由熔化区、中心界面区、过渡界面区和富锌区组成,在焊缝金属和镀锌板的界面区形成厚度为3～4μm的金属间化合物层(主要成分为Fe3Al、FeAl2、Fe2Al5和FeAl3),富锌区由富铝的固溶体和残留的锌组成。在进行拉伸试验时,断裂发生在热影响区,接头强度为204MPa。     

三向应力度对船用钢三明治板激光焊焊接接头等效断裂应变的影响

为使船用钢CCS-B三明治板激光焊焊接接头在拉伸初期处于不同应力状态,设计了不同尺寸及缺口半径的试样,分别在平面应变、平面应力状态下获得不同的初始三向应力度,进而获得不同应力状态下的力学性能。试验结果表明：在进行拉伸试验时,试样无论是处于平面应力状态下还是平面应变状态下,随着初始三向应力度的减小,等效断裂应变增大,塑性变好;三向应力度与等效断裂应变之间均满足指数关系,即等效断裂应变随着三向应力度的增加呈现指数减小;断口形貌均为韧窝的韧性断裂形貌。     

焊剂带约束电弧用于超窄间隙的焊接

保证坡口侧壁尤其是侧壁根部的熔化是实现窄间隙焊接的关键.用焊剂带对电弧加以约束可有效控制电弧的加热区域,有利于解决窄间隙焊接侧壁熔合不良的问题.采用间隙宽度为5 mm的I型坡口,氩气保护的熔化极电弧,将特定成分的焊剂带沿坡口侧壁连续送入电弧区,焊剂带在电弧热作用下不断熔化并对电弧进行约束,从而可实现超窄间隙焊接.在不同的焊接电压下,通过改变焊剂带的送进速度进行超窄间隙焊接,得到了焊剂带对电弧的不同约束效果,以及与之对应的焊缝形貌,找到了可约束电弧且侧壁熔合良好的电压与送带速度范围.     

一种新型980MPa高强钢在不同温度下的拉伸断裂试验

本文通过在不同温度下,对一种轧制而成的贝氏体高强钢在三个相互垂直的方向进行了拉伸实验,结合宏观力学性能参数及微观断口形貌的观察,分析了这种高强钢在不同温度下的拉伸断裂行为。结果表明:此种钢在三个方向上的宏观力学性能参数基本相同(在室温下屈服强度为950MPa,抗拉强度为1000MPa;-196℃下,屈服强度达到1260MPa,抗拉强度高达1400MPa)。但沿不同方向的拉伸断口差异却很大。沿轧制方向和宽度方向的试样,不同温度下断口形貌相似,在温度较低的试样中都出现了纵向裂纹,在-196℃均出现"Z"型断裂路径;但沿板厚方向的试样,在不同温度下其断口形态都为典型的拉伸断口。     

Assessment of mechanical properties of aluminium alloy welded joint using small punch test

The small punch test technique （SPT） was used to evaluate the mechanical properties of various materials and the basic method to test material tensile mechanics peqeormance from an inverse finite element （ FE） arithmetic with SPT was put forward. The research shows that specific tensile mechanical behavior and strain-stress distribution of each district of weld seam can be accurately determined by small punch test. Therefore, mechanical behavior of the inhomogeneous joint can be predicted by a numerical model. The simulation comes to good agreement with experimental data.     

用电弧声信号监测GMAW焊丝干伸长的SVM模型

为了探索电弧声在焊接质量监控中的应用途径,在对短路过渡GMAW电弧声信号频谱分析的基础上提出电弧声道概念,认为声道是受焊接参数、电弧形态等众多因素影响的分布参数系统.电弧声的LPC(线性预测)模型是声道传输特性的一个参数化估计.电弧声频谱与焊丝干伸长密切相关,但呈现出高度复杂性和非线性.利用电弧声LPC预测系数和反射系数构造输入向量,建立了支持向量机(SVM)的焊丝干伸长分类模型.训练和测试结果表明,采用不同形式核函数的SVM(支持向量机)分类器均能实现干伸长的正确分类,其性能明显优于相同条件下的RBF(径向基函数)神经网络分类模型,小样本情况下仍具有较好的推广能力.其中,用反射系数作为输入向量训练三次多项式核函数的SVM分类器性能最优,测试正确率在98%以上.据此认为,利用LPC分析提取电弧声的特征向量,建立SVM模型是一种焊接动态参数监控的可行方法.     

基于TDLAS技术的CO2浓度检测方法研究

全球变暖日益严重,二氧化碳作为温室气体的主要成分,需要精准把控。 可调谐半导体激光吸收光谱技术因其具有高 灵敏度、高分辨率的特点,被广泛应用于气体检测等领域。 为了进一步提高 TDLAS 系统的测量精度,在小波去噪的基础上,对 去噪后的 TDLAS 二次谐波信号进行了频域分析处理,利用离散小波变换提取与 CO2 浓度变化相关的频域特征信号,建立回归 模型反演气体浓度。 时域回归模型校正集与预测集的相关系数分别为 0. 998 5 和 0. 997 3,RMSE 值分别为 0. 045 9% 和 0. 017 9%,预测集的最大相对误差为 4. 62%;频域回归模型校正集与预测集的相关系数分别为 0. 999 3 和 0. 999 7,RMSE 值分 别为 0. 032 0%和 0. 006 9%,预测集的最大相对误差为 1. 54%。 实验结果表明 TDLAS 系统的预测能力和测量精度均有效提高, 验证了该方法的可行性。