短周期螺柱焊在线分析系统

短周期电弧螺柱焊生产效率高,易于实现自动化,广泛应用于汽车工业。开发了由信号采集单元和分析软件构成的短周期螺柱焊在线分析系统。信号采集单元包含PIC18F4580单片机、电源、信号调理、外部存储器和RS485通信等电路,通过焊接状态判断、AD采样、数据存储和通信等程序,实现焊接电流和电压采集、存储和传输。分析软件采用Microsoft Visual Studio C#编写,操作界面由主窗口、焊接过程分析窗口、熔深阈值设置窗口和报警窗口等构成。DP600镀锌钢板焊接试验表明,开发的短周期螺柱焊分析系统能实时显示焊接电流和电压波形,提取焊接参数特征值,判断电弧的稳定性,熔深计算值与实测值相吻合,在线检测结论与外观目检、宏观检测和扭矩测试的结论一致。系统收集的原始数据可用于分析引起质量问题的具体原因。     

基于KUKA弧焊机器人的盾构机关键部件焊接工作站

针对盾构机关键零部件的焊接特点,基于KUKA弧焊机器人研制了自动化焊接工作站。利用焊接机器人接触寻位、多层多道焊和电弧跟踪等功能实现盾构机联体刀座工件的自动焊接。焊接实验结果表明,所研制的盾构机关键零部件焊接工作站能够满足离散制造企业的零部件小批量自动化焊接生产。     

核电站辐照监督管焊接技术及焊接质量控制

介绍了某反应堆压力容器焊缝及热影响区辐照样品管制造要求,通过分析其焊接工艺,结合制造厂经验反馈,研究了辐照监督管焊接中常见的质量问题,提出从优化焊接参数、提高焊接设备稳定性和做好焊接母材表面检验三个方面进行控制,防止辐照监督管焊接产生缺陷,从而提高焊接质量,为后续的辐照监督管焊接质量控制提供指导。     

基于变分模态分解的磁控埋弧焊焊缝跟踪信号分析

磁控埋弧焊焊缝跟踪信号是非线性、时变的典型非平稳信号,严重影响焊接跟踪信号的提取。基于此,提出一种基于变分模态分解(VMD)的磁控细丝埋弧焊焊缝跟踪信号分析方法,并与经验模态分解(EMD)进行对比分析。仿真结果表明,变分模态分解明显优于EMD,不仅能快速有效地分解出固有模态,而且分解的模态数量少,不存在虚假模态。将此方法应用于磁控埋弧焊焊缝跟踪平台上进行实际信号分析,并进行跟踪实验验证,结果表明,该方法提取出了更加精确的跟踪特征信号,提高了系统跟踪精度,为整个跟踪系统的优化提供了一种新的解决方案。     

激光焊接技术在船舶制造中的发展及应用现状

激光焊接技术作为激光加工技术的研究热点之一,近年来在船舶制造领域的应用引起各国的广泛关注,随着造船工业对节能高效、低碳环保、生产自动化的发展要求逐步提高,激光焊、激光复合焊等新型焊接工艺得到了飞速发展。介绍激光焊接技术在船舶制造领域的发展及应用现状,分析激光复合焊在船用铝合金、防锈铝,船用T型高强钢及不锈钢的焊接优势,提出深入研究激光复合焊接工艺在船用合金材料焊接应用的必要性。     

补焊次数对A6N01S-T5铝合金对接接头微观组织与力学性能的影响

对A6N01S-T5铝合金进行一次焊接和三次补焊试验,系统分析补焊次数对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,焊缝区由α-Al以及(α-Al+Mg_2Si)的伪共晶组织构成;随着补焊次数的增加,焊缝区组织变化不大,热影响区产生过时效现象形成软化区。焊缝区显微硬度高于热影响区,且随补焊次数的增加热影响区范围增大,显微硬度值下降;这主要与热影响区过时效现象加剧有关。补焊对焊接接头抗拉强度和弯曲性能影响较小,而对延伸率影响较大;随着补焊次数的增加,延伸率不断下降。拉伸试样均断裂于热影响区,为接头力学性能的薄弱部分。     

喷砂处理对Al-Zn-Mg合金焊接接头应力腐蚀性能的影响

采用慢应变速率应力腐蚀方法研究喷砂处理对高速列车车体材料A7N01铝合金焊接接头应力腐蚀性能的影响。试验结果表明,经喷砂处理后,A7N01铝合金焊缝的残余拉应力转变为压应力,同时接头整体应力降低,趋于均匀分布。经喷砂处理后,A7N01铝合金焊接接头在3.5%NaCl中的应力腐蚀敏感指数降低,断口未呈现脆性断裂特征,表明喷砂处理增强了其抗应力腐蚀能力。喷砂试样表面均匀分布的压应力,降低了在外加载荷作用下焊缝所承受的拉应力,增加了焊接接头的强度。同时,表面压应力层的存在抑制了接头在腐蚀环境中裂纹的萌生,从而减少腐蚀介质向内部的扩散和作用,增强了焊接接头的抗应力腐蚀能力。     

保护气流量对不锈钢激光-MAG复合焊接头组织和性能的影响

对8 mm厚SUS301L-MT不锈钢进行激光-MAG复合焊接,研究不同保护气流量对焊缝成形、显微组织和力学性能的影响。试验结果表明:当其他焊接参数一定时,在该试验条件下保护气流量对焊缝成形影响较小,焊缝区域组织相似,主要为柱状奥氏体树枝晶+少量的δ铁素体。接头显微硬度和冲击韧性随保护气流量的变化不明显。接头的抗拉强度随保护气流量的增加而提高,当保护气流量为40 L/min时,接头抗拉强度最高为765 MPa,达到母材抗拉强度的86.5%。分析拉伸断口发现,不同保护气流量断口微观形貌相似,断口中分布着大量韧窝,表现为韧性断裂。     

AZ31镁合金与钢异种金属的焊接技术

采用电阻点焊作为热源,进行AZ31镁合金与Q235钢的直接连接。通过扫描电镜、金相显微镜以及万能实验机分析与测试镁-钢点焊接头的微观组织、界面特性以及拉剪性能。研究表明,虽然镁和铁之间几乎不能互溶和形成金属间化合物,但氧和铝元素在镁合金-钢直接电阻点焊中起决定性作用,在镁-钢界面某些区域促进了以镁、铝、氧以及铁元素组成的复杂元素扩散层的形成,而镁、钢之间物理性能的巨大差异在一定程度上限制了界面反应的均匀性,接头拉剪强度约为40 MPa。     

基于CAN总线和USB存储的焊接参数采集系统

针对焊接生产监控和质量评估中存在的问题,提出一种基于CAN总线和USB存储的焊接参数采集与传输方案,并重点设计了采集节点的硬件和软件。数据采集节点以STM32微控制器为核心,对焊机的焊接电流、电压等参数进行实时采集并通过CAN总线传输到上位机;同时,利用USB接口芯片CH376扩展节点的USB主控功能,实现对采集数据的高速本地USB存储。CAN总线通信方案采用分时上传的调度方式,避免多节点通信时可能出现的总线拥堵。测试表明,该系统成功实现了对采集数据的低速CAN总线传输和高速本地存储,有助于促进焊接生产监控技术的发展。