船用钢板大功率CO2激光深熔焊等离子体研究

焊接过程中产生的等离子体是激光深熔焊的固有现象，它通过对激光能量的吸收、折射、反射等降低到达小孔的激光能量密度，影响激光与工件相互作用。使用微距高速摄影系统，研究了大功率CO2激光焊接不同功率和不同侧吹气体流量下等离子体的形态和尺寸的变化规律。在相同条件下，激光功率越大，等离子体的尺寸越大，而且越不稳定，容易出现激光维持的燃烧(LSC)波，严重影响焊接过程的稳定性。而通过增加侧吹气体的流量，可以有效抑制LSC波的产生，并且减小等离子体的尺寸，增加焊缝熔深。     

殷瓦薄板高速激光焊接的热裂纹敏感性

以2.2 m/min激光扫描速度,采用对接和搭接两种方式高速焊接0.7 mm薄板殷瓦合金。借助金相显微镜和扫描电子显微镜观察焊缝显微组织,讨论焊缝中心的热裂纹形成机理,对比分析不同接头形式的热裂纹敏感性。实验结果显示,殷瓦合金的高速激光焊缝为铸态单相奥氏体树枝晶。对接焊缝中心出现热裂纹,而搭接焊缝未发现热裂纹。分析认为,在树枝晶凝固最后阶段,焊缝两侧树枝晶粒的大角度晶界能γgb大于2倍液态薄膜固/液界面能sγl,液态薄膜完全桥接需要临界过冷度ΔTb。殷瓦合金散热系数低,过冷度不足,焊接残余拉伸应力rδ将导致液态薄膜开裂。对接时容易出现热裂纹。而搭接时开裂的液态薄膜有上层液态金属流入补充,能有效降低焊缝的热裂纹敏感性。     

参数可调多斜率波控GMAW

从波形控制参数的角度分析了影响短路过渡GMAW焊接稳定性的因素，并在此基础上设计了一种短路电流上升斜率可调节的多斜率波形控制方法。结果表明，通过对各阶段波控参数精确的调节，可以为适应不同的工艺条件而微调焊接工艺规范的情况下通过调节短路电流的上升速度和控制时间，增加规范的适应性，保持焊接过程的稳定性；有效的提高GMAW的焊接性能，可以更好的满足不同的焊接工艺的要求。     

激光-MIG复合焊中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响

为了便于激光束焊接高反射率的铝合金,研究了激光-MIG复合焊方法中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响。激光入射角度在电弧和激光束前后相对位置不同情况下,分别对应不同的焊缝成形机制会对焊缝的表面和内部成形产生比较大的影响,激光束在前电弧在后,焊缝上表面成形均匀饱满;而电弧在前激光束在后,焊缝表面会出现倾斜沟槽。通过对焊缝不同位置进行EDX和微观硬度分析可以明显发现两种情况下Mg元素含量从焊缝上表面到底部依次增加,但硬度分布略有差别:激光在前电弧在后焊缝上部的硬度小于底部,而电弧在前激光在后焊缝上部的硬度大于焊缝的底部。对铝合金施焊之后的焊缝表面及其两侧会有一层黑色物质,通过EDX分析可以确定为铝、镁的氧化物。     

ISP-PLD控制的数字化中频电源

中频电源是金属熔炼、锻压透热、表面热处理和材料焊接的重要加热手段，晶闸管中频电源具有体积小、质量轻、效率高、噪声小、操作简单、维护方便等优点，已成为中频电源的主流。本文研制了以ISP—PLD为控制核心的数字化晶闸管电源，控制电路中输入和输出ISP-PLD的信号皆为数字量，其内部也采用数字运算，实现了电源的数字触发、输出特性控制、零压扫频启动等功能。介绍了ISP-PLD的原理、特点以及开发方法和步骤。     

集群化焊接设备及生产过程实时监测系统研究

集群化焊接设备及生产过程的在线监测及网络化管理对于提高船舶、锅炉等制造企业的管理水平、加强产品质量控制能力具有重要意义。本文提出一种多技术集成的实时监测系统,采用ZigBee技术实现焊接过程电信号的无线传送,基于MYSQL搭建和整合了焊接工艺数据库,基于Data Socket完成了企业局域网内的远程访问功能。应用实践表明,该系统具有良好的稳定性和适应性,为集群化焊接设备和生产过程的网络化实时监测提供了有效手段。     

滑动速度对纳米颗粒复合镀层摩擦性能的影响

采用电刷镀技术在45钢表面制备了纳米Al2O3颗粒复合镀层,并且在球-盘式肇擦磨损试验机上对比研究了纳米颗粒复合镀层与普通快速镍镀层在含污染物油润滑条件下的摩擦磨损性能。结果表明纳米颗粒复合镀层的摩擦系数和磨损量均小于快速镍镀层。随滑动速度增加,两种镀层磨损量都先减少后增加,但纳米颗粒复合镀层磨损量增加的幅度小于快速镀镍层c两种镀层的磨损机理均为磨粒磨损和粘着磨损。由于纳米颗粒的强化作用,复合镀层的耐磨性优于快速镀镍层。     

φ3mm铠装热电偶保护管焊接

针对５Ａ以下小电流钨极氩弧焊焊接超薄件存在的问题，采用双反馈晶体管电源，并对铈钨电极焊前进行“激活”处理，有效地解决了非接触引弧，提高了电弧的稳定性，成功地焊接φ３ｍｍｍ的铠装热电偶保护管。     

三电极高速CO2双边角焊质量及稳定性分析

对三电极高速CO2双边角焊焊接工艺进行研究,通过LabVIEW电信号采集与高速摄影分析了焊接质量及过程稳定性.结果表明,焊接中引导电流应为最大,且引导焊枪与中间焊枪之间电流差距100A左右可获得理想的焊缝成形,中间焊枪与跟随焊枪的电流差距大小对焊接质量无明显影响,且焊枪指向位置在底板为宜.在同一工艺时,随着焊接速度增大,焊接过程变得不稳定,同一焊接速度时,试验电流400/300/300A组合时焊接过程最稳定.大电流组合时,应增大焊丝之间距离以减小电弧之间的干扰.