基于模糊神经网络的电阻焊机恒电流控制研究

由于建立实际电阻点焊过程精确的数学模型比较困难,使得常规的人工调节PID控制器参数较难实现良好的匹配,从而难以获得满意的控制效果.针对该问题,将智能调节与PID控制方法相结合,利用模糊神经网络设计了参数κp、κi、κd自适应调整的PID控制器,构建了逆变电阻点焊电源的系统模型,通过对系统运行状态的在线学习智能化地修正PID的三个参数.PID控制输出量通过PWM发生器产生四路独立的、占空比实时变化的PWM波形,进而控制逆变器的功率开关器件导通时间,最终实现对系统恒电流的输出控制.仿真结果表明,该方法能根据系统的运行状态自行匹配对应最优控制规律下的PID三个参数,能有效地控制焊接电流的恒定,达到满意的效果.     

高强度桥梁钢焊接冷裂纹敏感性研究

通过冷裂纹敏感指数计算、热影响区最高硬度实验和斜Y型坡口实验分析了高强度桥梁钢Q460q的焊接冷裂纹敏感性.结果表明:Q460q冷裂纹敏感指数Pcm=0.17％,不产生冷裂纹的预热温度为60℃;常温和预热60℃条件下的热影响区最高硬度分别为282 HV和271 HV,均小于最大允许硬度410 HV;斜Y型坡口实验在室温条件下焊接时,焊缝表面裂纹率为0,平均断面裂纹率为7.8％,在60℃预热条件下焊接时,焊缝表面和断面裂纹率均为0.以上三种实验结果均表明高强度桥梁钢Q460q焊接冷裂纹敏感性较低.     

电子束焊机数字化控制系统

以PCI数据采集与运动控制卡为控制核心,设计了一套电子束焊机数字化控制系统.系统通过PCI数据采集卡和运动控制卡实现了采样的模拟量输入、给定的模拟量输出、开关数字量的输入、开关数字量的输出、串口数据的采集以及伺服电机的闭环控制.设计出相应的软件控制系统,使电子束焊机具备了真空操作、焊接操作、运动控制操作、工艺参数管理、焊接实时数据的采集与处理以及日志管理等功能,实现了电子束焊机的数字化控制.在此基础上实现焊接工艺数据库的专家系统及多台电子束焊机的网络化管理.     

间距可调式钢筋网焊机焊接回路的设计

针对目前同种钢筋网焊机只能焊接网格间距固定钢筋网架的局限性,设计出一套焊接气缸和下电极可以左右移动的焊接机构.该机构通过移动焊接气缸与电极的方式来调节改变钢筋网架的网格间距,根据钢筋网焯机网格间距可调的特点对焊接变压器与导电铜排进行合理的设计布局.综合考虑焊接回路中电阻和感抗等因素对回路进行优化设计,然后用测量大网格钢筋网焊机焊接回路参数的方法对比计算出所要设计的间距可调式网焊机焊接回路阻抗的大小,根据回路中阻抗的大小选择合适的焊接变压器,从而使所设计的焊接电路能够满足网焊机网格间距可调的要求.     

焊接设备的市场需求及分析

焊接设备市场在我国发展空间巨大,从焊接设备市场结构、市场竞争、用户购买行为和目前设备制造企业所面临的机遇几方面进行分析和探讨.总结焊接设备市场的发展现状,分析中国焊接设备下游行业应用特点,阐述焊接设备的市场需求,以及未来行业的发展趋势.把握焊接设备行业自身的未来发展方向、国家宏观经济以及制造业的发展情况,结合调研和分析数据预测我国焊接设备市场需求增长快速,市场规模日益增大.     

等离子喷焊镍基合金耐磨性能研究

采用等离子弧喷焊技术在不同转弧电流下喷焊DG.Ni60A和DG.Ni60WC25两种镍基合金粉末,对各喷焊层进行了硬度和耐磨性分析.试验结果表明,转弧电流大小对喷焊镍基合金层的耐磨性影响较大,喷焊DG.Ni60A合金粉末时,转弧电流为100A时的试样磨损量为0.09057g,转弧电流为150A时的试样磨损量高达1.11617g,相差10余倍.喷焊DG.Ni60WC25合金粉末时,转弧电流为100A时的磨损失质量仅为0.01883g,转弧电流为200A时的磨损失质量高达0.74497g,相差约40倍.镍基合金中加入WC,在一定条件下可以提高喷焊层的耐磨性能;转弧电流为150A时,未添加WC硬质相的DG,Ni60A合金粉末喷焊层的磨损失质量高达1.11617g,而添加了WC硬质相的DG.Ni60WC25合金粉末磨损失质量为0.01883～0.74497g.     

焊接材料数据库管理系统的开发

为了解决目前实验室材料管理过程中工作效率低、工作量大等问题,利用Access作为后台数据库管理语言,C+作为开发语言,开发出一套实验室焊接材料数据库管理系统.该系统能够时焊接材料的相关信息进行科学的分类管理,提供高效的查询方法,实现焊接材料数据的添加、修改、删除和保存,并能提供焊接材料供应厂家的相关信息.程序运行快捷、准确,提高了工作效率.     

铝合金桁架环缝自动焊机的研制

根据铝合金桁架铝合金管材与接头环缝焊接要求,设计并制造了一台专用焊接设备.根据焊接时序要求,采用可编程控制器实现对焊接设备逻辑顺序的控制,并制定了铝合金桁架铝合金管材与接头环缝的惰性气体保护焊MIG自动焊接工艺.结果表明,该焊机自动化程度高、性能稳定、操作简便,能够满足铝桁架铝合金管材与接头环缝自动焊生产要求,同时提高了生产率.依据制定的焊接工艺,进行了焊接试验.焊接试验表明,制定的工艺所获得的铝合金桁架铝合全管材与接头对接接头,满足焊缝质量要求.     

7050铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织及力学性能分析

采用搅拌摩擦焊焊接厚12 mm的7050铝合金,分析接头的微观组织和力学性能.研究结果表明,焊核区由于热循环作用形成细小的等轴再结晶组织;热机影响区受机械和热的双重作用组织发生了较大程度的变形,在热循环的作用下发生回复反应;热影响区仅受热循环的作用,组织稍微有粗化现象.力学试验表明:旋转速度400 r/min、焊接速度180 mm/min时,接头的抗拉强度可以达到391 MPa,为母材的77％;焊接速度200 mm/min,旋转速度450 r/min时,接头的抗拉强度可以达到376 MPa,为母材的74％.断口形貌分析显示,接头断裂模式为穿晶和沿晶混合型断裂.     

基于粒子群优化的焊接工作台伺服系统PID控制

提出了基于粒子群优化的焊接进给工作台位置PID控制.焊接进给工作台是焊机伺服系统的重要组成部分,其位置控制对提高焊接质量具有重要意义.采用简单高效的PID控制算法,但由于焊接伺服系统具有非线性等特点,使得PID控制器参数调整困难,传统的齐格勒—尼柯尔斯法则参数整定效果不佳.粒子群算法是一种全局优化算法,可以有效地实现PID参数整定,因此,在Simlink软件下建立进给工作台位置控制模型,采用粒子群算法来实现PID参数的调整,并进行了仿真.仿真结果显示,基于粒子群优化的PID控制器具有超调量小、精度高的特点,控制效果明显好于齐格勒—尼柯尔斯法则.