超声波在焊接领域的应用及研究进展

随着现代工业生产技术的发展,超声波在材料加工领域的应用越来越广泛,相继出现了多种超声波与焊接相结合的方式,在一定程度上提高了焊接质量和生产效率,增强了焊接的适应性。简要介绍了超声波在焊接领域的应用方法及研究进展,分析了各种方法的特点,并对未来的发展前景进行了分析。     

常青花园十一小区(2004年～2006年)

本项目位于武汉常青花园内,用地周围已形成成熟居住社区,配套设施齐全,环境优美,交通方便,人气旺盛。内部树支状主要道路结合外围辅助环路规划结构布局。基于用地呈L形,西南长边紧靠文化体育公园的有利现状条件,通过林荫景观大道,将区内分为四个居住组团及一个临街公建区域（图1-10）。     

基于激光视觉传感的角焊缝外形尺寸检测

针对目前角焊缝外形尺寸手工检测的缺点,采用了一种基于激光视觉传感的角焊缝外形尺寸检测方法.该方法利用基于三角形测量原理的激光传感器,采集反映焊缝几何形状特征的激光条纹图像,利用中值滤波、二值化、中心线提取以及特征识别等算法,从而获得了角焊缝的外形尺寸信息.结果表明,与传统的手工检测方法相比,该方法具有检测准确度高、可靠性好、耗时短、检测内容丰富、使用方便等特点,并且消除了人为主观判断的影响.此外,检测的数据可长久保存在计算机中,便于后续的统计分析.     

Laser vision based adaptive fill control system for TIG welding

The variation of joint groove size during tungsten inert gas (TIG) welding will result in the non-uniform fill of deposited metal. To solve this problem, an adaptive fill control system was developed based on laser vision sensing. The system hardware consists of a modular development kit (MDK) as the real-time image capturing system, a computer as the controller, a D/A conversion card as the interface of controlled variable output, and a DC TIG welding system as the controlled device. The system software is developed and the developed feature extraction algorithm and control strategy are of good accuracy and robustness. Experimental results show that the system can implement adaptive fill of melting metal with high stability, reliability and accuracy. The groove is filled well and the quality of the weld formation satisfies the relevant industry criteria.     

Development of an automatic post-weld inspection system based on laser vision

In order to overcome the limitations of manual post-weld visual inspection approach, an automated inspection system is developed which uses three-dimensioual laser vision system based on the principle of optical triangulation. The system hardware consists of a modular development kit （MDK）, a computer, an actuating mechanism and so on. In image processing algorithms, extraction accuracy of centric line of laser stripe is the critical factor that determines the system performance. So according to the features of laser stripe image, a novel algorithm is developed to detect the central line of laser stripe fast and accurately. Experiments have demonstrated that this system can be used in various weld features inspection of both butt and fillet types of weld. Compared with traditional manual inspection method, this method has obvious dominance. The three-dimensional reconstruction result shows that this system has high accuracy and reliability.     

熔透型熔池液面三维形态的数值模拟

对脉冲TIG焊熔透型池在脉冲峰－基转换期间的熔池三维形太变化进行了定性分析,并从力和能量的角度建立了数学模型,采用Surface Evolver有限元分析软件进行了值模拟,进而通过实验结果对该数学模型作了修正,修正过的模型和模拟结果为今后定量,系统地模拟出多种条件下熔透型熔池各液面的形态规律,以此建立熔池上液面的特征量与熔深的对应关系,这种关系可以成为焊缝透性控制的基础。     

双丝窄间隙焊接工艺参数对焊缝成形的影响

通过工艺试验,研究了双丝共熔池窄间隙焊焊丝与侧壁间距、双丝前后间距和双丝倾角3个工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,焊丝与侧壁间距减小,侧壁熔深和表面下凹增加;沿焊接方向双丝倾角为零时,侧壁熔深和表面下凹达到最大值;而在电弧和熔池热量的共同作用下,双丝前后间距增大,侧壁熔深和表面下凹先增大,后减小,在5～10 mm内达到最大值.在不形成指状熔深时,这3个参数对焊缝熔深影响不大.采用I形坡口会出现底部未熔合,调节这3个参数不能消除未熔合现象.     

内层致密膜的制备过程对溶胶-凝胶复合TiO2薄膜的影响

采用溶胶-凝胶法在导电玻璃上制备了致密-多孔复合TiO2薄膜,采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见分光光度计,分析了光阳极薄膜的表面形貌和吸光度;用天然染料组装了DSSC,研究了致密膜成膜方式和陈化时间对DSSC电学性能的影响。结果表明:致密膜自然晾干的光阳极具有最好的表面形貌,DSSC具有较大的短路电流,当溶胶陈化时间为48h时,复合TiO2薄膜具有最大的吸光度,制备的DSSC电性能具有最大的开路电压和短路电流。     

活性剂涂敷量对A-TIG焊熔深影响的研究

常规TIG焊生产效率低，单道焊可焊厚度小，活性化TIG焊（A-TIG），同常规TIG焊相比可大幅度地提高焊缝熔深，从而提高焊接效率，针对不锈钢材料，通过宏观断面分析方法研究了单一成分的活性剂（SiO2,CaF2,TiO2,Cr2O3和NaF)对焊缝熔深的影响，结果表明：同常规TIG焊相比，上述5种活性剂在涂敷量较小时，焊缝熔深均随活性剂涂敷量的增加而明显增大，氧化物活性剂增加熔深的作用效果大，氟化物的作用效果较小；5种活性剂在熔深增加能力上均有一个饱和点；电弧收缩和熔池表面张力梯度的变化是活性剂增加熔深的主要原因。     

基于μC/OSII的变极性焊接电源的研制

运用μC/OS II嵌入式实时操作系统和双DSP硬件控制电路,设计了一套变极性焊接电源系统,并针对嵌入式操作系统的系统结构、硬件电路设计、软件移植和应用程序开发等方面进行了研究。试验分析表明,该设计方案系统动态响应速度快,控制程序能够可靠运行,可以满足系统设计要求。