TIG焊熔池表面张力的测定及表面活性剂的影响

利用熔池振荡及熔池谐振信号的检测,以熔池自身固有振荡频率与熔池尺寸的内在关系测定熔池金属表面 张力,研究了薄板ＳＵＳ３０４不锈钢ＴＩＧ焊不同熔地尺寸的表面张力变化以及活性剂对熔池表面张力的影响。试验研 究方法为焊接熔池表面张力测定中的最初应用。     

Development of an automatic weld surface appearance inspection system using machine vision

In this paper, an automatic inspection system for weld surface appearance using machine vision has been developed to recognize weld surface defects such as porosities, cracks, etc. It can replace conventional manual visual inspection method, which is tedious, time-consuming, subjective, experience-depended, and sometimes biased. The system consists of a CCD camera, a self-designed annular light source, a sensor controller, a frame grabbing card, a computer and so on. After acquiring weld surface appearance images using CCD, the images are preprocessed using median filtering and a series of image enhancement algorithms. Then a dynamic threshold and morphology algorithms are applied to segment defect object. Finally, defect features information is obtained by eight neighborhoods boundary chain code algorithm. Experimental results show that the developed system is capable of inspecting most surface defects such as porosities, cracks with high reliability and accuracy.     

镁合金铸件氦-氩保护TIG焊修复工艺

镁合金因其较高的比强度而在诸多领域发挥重要的减重作用,且多为铸造构件,但镁合金铸件的缺陷问题成为制造瓶颈. 对镁合金铸件修复工艺进行研究,采用非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊)探究此工艺下不同保护气体对TIG焊修复焊道的成形、组织特征及性能的影响,并通过不同氦-氩含量的保护气体下TIG焊电弧形态及电弧电压的研究,分析氦气含量对修复焊道熔深的影响. 结果表明,调整镁合金铸件TIG焊修复工艺保护气体中的氦气比例,会改善焊道形貌;增加保护气体中的氦气比例,将有效提高焊道熔深和深宽比;保护气体中氦气含量的改变对修复焊道组织、硬度无显著影响. 模拟缺陷修复试验结果表明,镁合金铸件氦-氩保护TIG修复工艺可以满足铸件浅层缺陷修复需求,增加保护气体中氦气含量可提高熔深,提高此工艺的适用性.     

超声-TIG复合焊接装置的研制与应用

不锈钢中厚板材TIG焊接时,存在焊接熔深浅,单道难以实现全熔透的问题.针对这一问题,研制了一套超声-TIG复合焊接装置,以实现借助高密度超声能量增加焊接熔深和提高焊接效率.该装置通过控制电路输入电压调节超声频率,并以主电路来控制超声输出功率.超声输出功率在0～1000W之间可连续调节.应用所研制的复合焊接装置,采用平板堆焊方法,对5mm厚度304不锈钢板进行了熔深对比试验,发现高能量密度超声可以起到增加焊接熔深的作用;并且和现有增加焊接熔深方法相比,试验过程简单,控制方便,满足设计和使用要求.     

PCD刀具加工Al2O3颗粒耐磨层的应力分布有限面分析

采用有限元法分析了聚晶金刚石（PCD）刀具加工强化复合地板Al2O3颗粒耐磨层的应力分布状态。同时，采用接触分析方法，研究单颗Al2O3颗粒同PCD表面接触的力学状态。结果表明：PCD刀具前、后刀面应力分布呈不均匀状态，等效应力的最大值发生在靠近切削耐磨层的前刀面区域内。同时，接触应力分布随着PCD中单晶金刚石颗粒的晶粒尺寸呈显著变化。     

Nimonic263合金混合型焊接活性剂及效果研究

针对Nimonic263高温合金,选择几种效果较好的单质活性剂进行正交混比焊接试验,确定最优的混合型活性剂成分配比.试验结果表明,NaF-MgF2-CaO系和NaF-MgF2-CaF2系混合型活性剂增加熔深的能力均比单一成分活性剂突出,其中,成分配比为NaF:MgF2:CaO=5:6:5的混合型活性剂使熔深增加了122%,而NaF:MgF2:CaF2=5:4:1混合型活性剂使熔深增加高达164%.第二种活性剂作用下的焊接接头塑性良好,平均延伸率在100%以上,在绝大部分工艺条件下,焊缝抗拉强度都要高于母材,随着焊接电流和焊接速度的减小,焊缝强度有一定程度的提高.断口分析表明,焊缝处韧窝比较深,分布均匀;而母材断口表面有大块的撕裂痕迹,韧窝少且浅,分布也很不均匀.     

超声-MAG复合焊接熔滴过渡受CO_2含量的影响

介绍了一种新型MAG焊熔滴调控的方法,基于前期研究,首次将超声驻波场引入MAG焊.在不同保护气体成分(CO2含量)条件下,探索研究超声对MAG焊熔滴过渡的影响.结合高速摄像拍摄的电弧与熔滴图像,研究了电弧长度以及熔滴导电区域夹角变化,结果表明,低CO2含量条件下超声作用更加明显,但随着CO2含量增加,特别是超过20%时,短路过渡中超声对电弧压缩效果趋于恒定并最低.滴状过渡中阻碍熔滴过渡的电磁力逐渐增强,最终也抵消了超声的促进作用.显示出超声作用效果对CO2含量的选择性.最后利用纯CO2保护的超声-MAG复合焊试验验证了试验的有效性.     

多件浮动夹紧楔式动力卡盘设计

多件浮动夹紧楔式动力卡盘,是为了适应数控机床发展而设计,是一种高效的机床附件,可以适用于多种机床设备.卡盘在一个加工循环中,可同时浮动夹紧4个工件.多件浮动夹紧楔式动力卡盘具有使用方便、劳动效率高、降低劳动强度、降低能源消耗等特点,故属于一种集经济性与实用性为一体的新型楔式动力卡盘.     

铝合金TIG电弧横焊接头缺陷及控制

重型运载火箭燃料贮箱要求对铝合金进行立式装配焊接,TIG电弧横焊是能够较好满足制造要求的方法之一.对铝合金TIG电弧横焊接头的成形特点和焊接缺陷进行分析,利用平板堆焊试验研究焊接电流、焊接速度和焊枪角度对焊缝正面偏移量的影响,最后研究焊接电流频率对气孔缺陷的影响规律.结果表明,采用较小的焊接电流、较快的焊接速度有助于降低焊缝正面的不对称性,利用电弧分力可以抑制熔池下淌,焊接频率为100 Hz时气孔缺陷最少.结合上述试验结果提出了铝合金横焊缺陷的控制措施并进行了试验验证.     

热丝冷体TIG堆焊中的HS201焊丝润湿铺展研究

采用热丝冷体TIG堆焊工艺,分析了在20钢板上堆焊HS201焊丝时,熔化焊丝的润湿铺展行为、效果与焊接电流等工艺参数之间的关系,得到了焊接电流与铺展宽度、润湿角之间联系的规律,发现增加焊接电流能有效改善其铺展性.对比热丝焊接与冷丝焊接、常温焊接与冷体焊接时铺展宽度、润湿角之间的差别,得到了4种工艺条件对HS201焊丝在20钢板上的润湿铺展行为的影响.分析结果表明,焊接电流过大时,过多Fe元素进入铜层,导致铺展性下降,溶解铁形态的变化受溶解量和冷却条件的影响.