新型交流脉冲MIG焊接法的研究

采用自行研制的具有方框形外特性的交流脉冲MIG焊接电源 ,又设计了双凹形焊接电流波形 ,即过零前后的电流波形均为脉冲大电流 ,有利于交流脉冲MIG焊接电弧的连续稳定。按照这个新型交流脉冲MIG焊接方法 ,不必加任何稳弧措施 ,可实现电弧的稳定燃烧 ,解决了电弧磁偏吹的问题 ,具有较好的焊接工艺性能 ,用于压力容器的全位置焊接和铝焊接均有很好的焊缝成型     

焊机动特性对熔滴短路过渡过程的影响

本文对MIG—MAG气体保护焊机的动特性作了分析,并提出了用电弧模拟装置作为负载的新测试方法。作者还利用汉诺威电弧分析仪对直流电感、焊机外特性以及电弧电压对短路过渡过程,特别是短路频率、短路时间的影响,进行了观察和讨论。     

场效应管逆变式方波交流MIG焊接电源的研制

交流MIG焊接方法过去认为是不能实现的。近年来在直流MIG焊接法研究中发现磁偏吹的不良作用严重影响了MIG焊接质量及其在厚板深坡口和角缝焊接中的应用。因而作者提出了用交流电源实现MIG焊接的方法克服磁偏吹。本文提出了交流MIG焊接电弧控制法,详细介绍了作者研制成的方波交流MIG焊接电源,主要是方波交流逆变器。论述了元器件选择、保护及为实现电弧稳定而采取的一些措施,初步实现了方波交流MIG焊接,并对方波频率、正负极性比率及电流反向速度对焊接电弧稳定性的影响得到了定性认识,为进一步发展交流MIG焊接打下了基础。     

前置式磁控电弧传感器焊缝自动跟踪系统

针对目前机械式电弧传感器普遍存在的问题,将磁场控制电弧技术应用于焊缝跟踪,设计了磁控电弧传感器和一种双十字滑块的结构系统,对采样信号采用了RCπ型滤波和巴特沃思滤波器进行双级滤波,提出了有限区间去极值离散积分比较法来提取实际焊缝坡口的偏差信息。焊缝跟踪试验验证了该系统的有效性。     

磁控摆动电弧MIG焊建模仿真系统

进行了将磁控电弧技术应用于焊缝跟踪的研究.针对磁控摆动电弧自身的特点,在建立数学模型的基础上,利用Simulink结合编写的相关M文件建立了系统的MATLAB仿真模型;通过编写相关对象回调函数设计了仿真系统对应的图形用户界面(GUI),使用户的操作形象生动,且方便灵活;最后对相关参数的影响规律进行了仿真分析.为磁控电弧传感器的设计和建立磁控摆动电弧焊缝自动跟踪系统提供理论依据.     

镁合金结构及焊接

从战略高度阐明了研发镁合金结构材料的重要意义和它在汽车、国防军工、电子产品、民用产品的应用现状,并将其与高分子材料进行了比较.讨论了研发镁合金所需解决的问题以及镁合金的可焊性,介绍了镁合金焊接的新成果.     

基于MATLAB的CO2电流信号处理建模及仿真

CO2气体保护焊的短路过渡脉冲对电弧传感器信号处理存在较大的干扰.采用MATLAB的Simulink 建模仿真分析了传统的信号处理方法对其处理时存在的问题.提出了小波分析的电流信号软件处理方法,利用C 语言和MTALAB的M文件编写了电流信号小波分析的S函数模块,结合电弧传感器的分度脉冲信号进行动态仿真.结果表明,该方法很好地滤除短路尖峰脉冲,波形失真甚小.经试验验证,该方法正确可行,为电弧传感器信号提供了一种高精度的处理方法.     

搅拌针形状对搅拌摩擦焊焊缝截面形貌的影响

采用镶嵌异种材料作为标识材料的方法,用不同搅拌针形状的搅拌头,进行了搅拌摩擦焊试验.结果表明,搅拌针形状影响焊缝塑化金属流动的行为,导致焊缝截面形貌发生变化.搅拌针表面的反螺纹使搅拌针周围塑化金属向下流动,迫使搅拌针端部周边金属向上运动,焊核中心处于焊缝横截面下部;正螺纹使搅拌针周围塑化金属向上流动,迫使轴肩下方及周边金属向下运动,焊核中心处于焊缝横截面上部.改变搅拌针形状及长度,可以改变搅拌针下方及附近区域塑化金属的流动形态,从而改变焊缝底部的成形及包铝层进入焊缝的深度.     

基于轨迹动态规划的移动机器人焊道自动跟踪

针对大型构件复杂轨迹焊缝自动焊中的移动机器人跟踪控制滞后和焊接轨迹频繁振荡等问题,提出一种基于轨迹动态规划的焊道跟踪方法. 利用结构光传感器检测区域超前于电弧的优势,实时获取焊接区前方焊缝位置特征信息实现对焊道轨迹宏观走向的超前感知,基于焊道等距逼近思想动态规划移动机器人运动轨迹,结合电弧传感技术实时检测焊接偏差信息,通过机器人本体与机载执行机构的协同控制对焊接轨迹进行动态补偿. 结果表明,该方法提高了复杂轨迹焊缝跟踪中焊接速度一致性及焊接轨迹平滑度,改善了焊道弯曲或折角处的焊缝成形质量.     

Seam-tracking based on dynamic trajectory planning for a mobile welding robot

A new seam-tracking method based on dynamic trajectory planning for a mobile welding robot is proposed in order to improve the response lag of the mobile robot and the high frequency oscillation in seam-tracking. By using a front-placed laser-based vision sensor to dynamically extract the location of the weld seam in front of torch, the trend and direction of the weld line is roughly obtained. The robot system autonomously and dynamically performs trajectory planning based on the isometric approximation model. Arc sensor technology is applied to detect the offset during welding process in real time. The dynamic compensation of the weld path is done in combination with the control of the mobile robot and the executive body installed on it. Simulated and experimental results demonstrate that the method effectively increases the stability of welding speed and smoothness of the weld track, and hence the weld formation in curves and corners is improved.