Numerical simulation of temperature field in multilayer heterogeneity lamination laser soldering

A temperature field numerical simulation is carried out using the finite dement method for laser soldering on PECT (piezoelectric ceramics transformer). A three-dimensional model of laser soldering temperature field of multilayer materials is established. Then, the model was simplified in order to perform an efficient finite dement analysis. Moreover, the temperature distribution characteristic in the laser soldering is investigated and verified by experiments. In all cases, the numerical results are in good agreement with the experimental measurements.     

钎焊材料形态演变及其发展趋势

随着制造业高速发展,钎焊技术应用越来越广,并向绿色化、高效化、自动化和高可靠方向发展。钎焊材料形态对钎焊自动化和可靠性起着至关重要的作用。目前有关钎料的研究主要基于成分、性能、工艺性及应用领域等方面。对于钎料形态方面的系统研究还鲜有报道。在钎焊过程中,采用恰当形状的钎料,可以优化工艺和提高钎焊可靠性。本文以钎料几何形态为主线,系统总结了丝状/条状、棒状、粒状、箔带状、粉末状、膏状、药芯型、非晶态及预制成形等钎料的特点、应用范围、主要代表体系、制备方法及发展现状,重点阐述了粉末、药芯型和非晶态等钎料以及常用钎焊方法所适用的钎料形态。研究认为：未来钎焊材料形态发展方向是绿色、高效、低成本并适应新材料、自动化、数字化及智能化需求。     

MIG短路过渡立焊技术研究及应用

针对大型水轮机长期运行中马氏体不锈钢叶片局部磨蚀的自动修复问题,提出采用MIG短路过渡向下立焊的工艺方法。通过调整焊接工艺参数实现了稳定的MIG短路过渡。实验表明,该工艺适应立焊位置作业,其熔深适度,熔敷效率高,补焊焊缝成形良好。研究成果为实际工业应用提供了基础。     

可视化焊接的发展

焊接是一个复杂的瞬变过程,可视化有助于全面深入地认识其内在机制.可视化的涵义应包括三个方面:焊接建模仿真与虚拟现实,焊接过程视觉传感与智能控制,焊缝缺陷成像与无损检测.可视化之目的在于为以下三方面提供依据:焊接材料、焊接工艺和焊接结构的优化设计,焊接过程的实时控制,焊接结构的健康评价.简要综述了可视化焊接技术的研究开发和拓展应用.     

基于椭圆簇轨迹特征的板中超声导波线弧类阵列成像研究

超声导波换能器阵列的布置形式对超声导波成像质量有重要影响,规则的直线阵列、弧形阵列和非规则的贝塞尔阵列等线弧类阵列在板中超声导波成像时有内在联系。讨论线弧类阵列布阵方法,建立线弧类阵列成像系统,分析多通道线弧类阵列信号特点和其图像椭圆簇轨迹特征,基于图像椭圆簇轨迹特征提出线弧类阵列超声导波成像检测的分辨率分析准则,据此研究了线弧类阵列成像检测横向分辨率的影响因素。理论分析和成像结果一致表明,基于图像椭圆簇轨迹特征的板中超声导波合成孔径聚焦可统一运用于以上规则和非规则的线弧类阵列成像,散射点处图像灰度呈现椭圆簇轨迹分布特征,相同基准阵列的超声导波成像检测时弧形阵列有比直线阵列更高的横向分辨率,贝塞尔阵列的横向分辨率与弧形阵列相当,这与分辨率分析准则一致。为进一步开展线弧类阵列统一灵活运用于工业复杂现场的大尺度板材超声导波成像检测研究与应用提供基础。     

工艺参量对NdFeB永磁体和SPCC钢激光点焊质量的影响

为了将激光点焊工艺应用于NdFeB永磁体与冷轧碳钢薄板的连接,试验研究了脉冲功率、脉冲宽度和离焦量对焊点形貌和接头强度的影响。激光点焊中存在热导焊和深熔焊两种焊接模式,改变峰值功率和离焦量都能使焊接模式发生转变,而改变脉宽时焊接模式不转变。点焊试样剪切试验中存在脱壳式、剪断式和压断式3种断裂模式,所对应的熔核尺寸和剪切载荷依次增加。结果表明,为获得较高的连接强度,宜使峰值功率与离焦量适当配合,实现深熔焊模式进行焊接,而脉冲宽度不宜太大。     

基于X射线数字化图像处理的双面焊焊缝缺陷检测

对双面焊焊缝的缺陷自动检测,提出了对焊缝重叠区边缘区与非边缘区分别进行处理、非细长缺陷与细长缺陷分别进行处理的思路.在逐列灰度波形分析检出焊缝外边缘和两焊缝重叠区边缘的基础上,对于非细长缺陷,采用大模版中值与均值滤波相结合模拟背景,然后对消除背景后图像采用分区域阈值检出焊缝缺陷,对于细长缺陷,提出了基于逐列自适应二值化和改进霍夫变换的缺陷分割算法.结果表明,所提出的方法能够在有效地避免两焊缝重叠区边缘处误检的同时,检出微弱线缺陷.     

焊缝X射线胶片数字化图像低对比度细长线缺陷的检测

焊缝X射线数字化图像中像素宽度不超过3个像素的细长线缺陷,其对比度低,常有间断,常规的X射线焊缝缺陷检出算法难以有效检出。针对此类缺陷,提出了在滤波降噪的基础上,采用逐列自适应阈值法对图像中细长线缺陷进行初步分割,然后应用改进的局部霍夫变换剔除初步分割结果中的大量噪点,准确分割出细长线缺陷。试验结果表明,所提出的方法能够适应不同灰度范围的X射线图像、克服噪声及缺陷间断的影响,有效检测出低对比度细长线缺陷。     

基于运动学建模仿真的大型构件自动焊接系统设计方法

在先进制造领域,许多重要的大型结构件焊接生产有其特殊性和复杂性。因此,要求设计研制具有多个运动自由度协调数控功能的自动焊接专机系统。阐述了在这类系统设计过程中运动学和动力学建模仿真的必要性,并针对一种大型椭球薄壁构件自动焊接专机系统的设计,给出了运动学建模及仿真计算的应用实例。