大厚度船用高强钢激光-电弧复合焊技术研究

为实现大厚度高强钢全熔透单道对接焊,针对厚度20mm的AH32船用高强钢,采用15kW大功率CO_2激光进行激光-电弧复合焊接.分析了工件坡口、焊接速度、送丝速度、离焦量、装配间隙等规范参数对焊缝成型影响;通过金相观察以及显微硬度测定分析了接头组织性能.结果表明:通过激光功率等焊接规范匹配,激光-电弧复合焊接能实现20mm厚板的全熔透单道对接;钝边为8mm的Y形坡口有助于提高厚板激光-电弧复合焊缝熔透能力;降低焊接速度有利于提高熔深能力;工件厚度较大时,装配间隙对焊缝熔深能力的影响较为显著;接头硬度表明厚板激光复合焊焊缝纵向热循环模式存在较大差异.     

瞬短抑制参数对短路过渡的影响

飞溅大一直是短路过渡焊中存在的主要问题,瞬短抑制是一个非常有效的减少飞溅的方法.首先阐述了瞬短抑制的基本原理,针对其电流波形的特点提出了三个主要抑制参挝数,即瞬短抑制时间、瞬短抑制PWM脉宽和瞬短抑制后的电流.从短路过渡时熔滴所受的电磁力角度,分析它们之间的关系以及对焊接工艺的影响,最后通过试验验证了前面分析的正确性.     

等离子体在大功率激光深熔焊中的作用及其影响因素的分析

大功率激光深熔焊以其优良的特性在制造行业中占有一席之地.本文利用微距高速摄影手段,对国产船用高强钢板激光深熔焊中的等离子体的作用进行实验研究,分析了保护气体流量、焊接速度、线能量对于等离子体面积和高度的影响,并综合分析了等离子体、线能量和焊接速度对焊缝熔深和熔宽的影响,总结了一些等离子体在焊接过程中的作用规律.     

高功率CO2激光＋电弧复合焊技术在船舶制造业中的应用

激光复合焊技术作为一种快速高效的焊接方法,具有焊缝深宽比大、焊接变形小等优点,在船舶制造业中有着广阔的应用前景。本文分析了高功率CO2激光＋电弧复合焊技术的特点,采用高速摄像法对光致等离子体与电弧的交互过程进行了观察分析,开展了16mm和12mm厚国产船用低合金高强钢激光复合焊对接和T形接头的工艺研究。     

钢铝异种金属对接接头激光填丝熔钎焊工艺研究

采用光纤激光和铝硅焊丝对2.5 mm厚6013铝合金和镀锌低碳钢的异种金属对接接头进行了激光填丝熔钎焊,试验研究了激光功率、偏移量、送丝速度等焊接工艺参数以及坡口角度对焊缝成形的影响,表征了典型焊缝界面处的微观组织,评估了钢/铝熔钎焊对接接头的抗拉强度。试验结果表明:在适当焊接参数下可以获得成形良好、无气孔缺陷和裂纹,且具有一定抗拉强度的钢/铝对接接头。在钢板采用30°坡口时,接头最大抗拉强度为88 MPa,45°坡口时强度可以达到135 MPa。     

Evaluation model for arc fluctuations of triple-electrode high speed fillet welding

To improve the welding efficiency of conventional arc welding, triple-electrode fillet welding was proposed and developed. Stability of triple-electrode fillet welding process is the assurance for ideal joint. The evaluation model for arc fluctuations of triple-electrode fillet welding was established based on the characteristic parameters and their variation coefficients. This model indicated that variation coefficients could reflect arc voltage flnctuations of welding process, and its analysis result was consistent with the actual welding process.     

高功率CO2激光焊中He-Ar侧吹气体组分研究

在高功率CO2激光深熔焊中,光致等离子体的抑制是保证熔深、稳定焊接过程的关键技术之一.常用的抑制方法是侧吹氦气,而采用氦氩混合气体可降低生产成本,特别是当氦气含量高于50%时.本文采用氦氩比为4:6的混合气体.对12mm厚船用E级钢板进行高功率CO2激光焊接,通过工艺参数优化实现了稳定的焊接过程,全熔透焊缝的质量达到船级社标准.采用流体力学方法建立了高功率CO2激光焊光致等离子体的物理数学模型,分析了氦氩混合气体侧吹时的等离子体特性及对激光能量的影响.     

基于移动焊接机器人动力学的焊缝轨迹跟踪控制

焊缝跟踪的高精度要求使得跟踪系统动力学问题愈加突出.建立了移动焊接机器人具有非完整力学系统形式的动力学模型,并设计了基于移动焊接机器人动力学和十字滑块协调控制的滑模变结构控制器,考虑了焊接机器人的惯性、电机动力学、工件表面不平度等因素对跟踪精度的影响.理论分析和系统仿真证明了动力学模型和滑模变结构控制算法在焊缝轨迹跟踪中的正确性和有效性.为智能控制方法在移动焊接机器人中离线编程、仿真和动态控制奠定了重要基础.     

HastelloyC-4焊接接头耐晶间腐蚀性能研究

采用多层多道氩弧焊接HastelloyC-4材料,通过对比实验研究焊接接头和母材的耐晶间腐蚀性能,并通过显微硬度、金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析表征接头组织和成分。结果表明:接头试样的平均腐蚀速率小于母材试样,接头耐晶间腐蚀性能较好。采用Cr含量高配比填充焊丝,同时严格控制层间温度,利用焊接热循环固溶处理已有焊缝,促进焊缝成分均匀,改善接头在氧化性介质中耐晶间腐蚀性能。     

液力变矩器三连接块MAG焊精度定位系统

从液力变矩器三连接块精度定位要求出发 ,分析了受力状态 ,提出了单边柔性的夹紧工装设计 ,讨论了焊点尺寸的控制工艺及系统。本文所设计的工程系统实现了全自动焊接 ,满足了生产中工序能力参数 >1.6 7的要求。