AZ91D镁合金表面堆焊Al-Si合金涂层微观组织及分析

目的在镁合金上堆焊Al-Si合金涂层,分析Mg/Al界面处过渡区的组织、成分与形成过程。方法采用低成本、高效的直流脉冲熔化极气体保护焊(DC-PMIG welding),在低热输入下将ER4043(AlSi5)焊丝堆焊到AZ91D镁合金表面,形成Al-Si合金涂层。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析Mg/Al过渡区的微观组织,讨论过渡区的组织、成分,并分析其形成过程与机理。结果过渡区分为两部分。区域Ⅰ的主要成分依次为Mg+Al_(12)Mg_(17)、Al_(12)Mg_(17)、Al_(12)Mg_(17)+Al_3Mg_2和Al_3Mg_2,不规则块状Mg_2Si相弥散分布于其中。区域Ⅱ的主要成分为柱状α-Al,表面析出了大量点状Al_3Mg_2,α-Al柱状晶晶界处存在黑色点状Mg_2Si。结论直流脉冲熔化极气体保护焊能够在AZ91D镁合金表面制备Al-Si合金涂层,基体与涂层之间存在过渡区,过渡区中不同位置的镁、铝相对含量不同,成分也不相同。区域Ⅰ与区域Ⅱ中Mg_2Si不同的析出顺序,使其微观结构不同:Mg_2Si在镁含量相对较多的区域Ⅰ中优先析出并长大,形成块状Mg_2Si;而区域Ⅱ中率先析出α-Al,随后在α-Al晶界处形成了黑色点状Mg_2Si。     

基于红外传感的焊缝熔宽测量系统开发

焊缝熔宽是表征焊接质量的重要指标,焊缝熔宽的在线检测是焊接自动化生产的必然要求。采用红外温感相机对焊接过程中的焊缝温度进行实时采集,基于Lab VIEW软件开发焊缝熔宽测量系统。系统自动读取红外温感相机采集到的焊缝温度数据,基于相关算法计算出焊缝熔宽,进而绘制出焊缝熔宽实时变化曲线,以此在焊接过程中判断焊缝质量。试验表明,开发的红外熔宽测量系统可实现对焊缝熔宽的准确测量和在线监测。     

Ar-Fe混合气氛下电弧等离子体数值模拟

采用传统焊接方法,保护气体中通常会混入金属蒸汽进而影响焊接过程,应用ANSYS软件对考虑铁蒸汽气氛下焊接电弧进行数值模拟。通过前处理、加载、求解、后处理模拟出Ar-Fe不同比例下电弧温度场的分布。通过比较几种不同比例下的焊接电弧温度场发现,随着铁蒸汽的增大,电弧等离子体的温度明显下降;铁蒸汽达到一定比例,电弧呈收缩态。相比纯氩气,考虑了铁蒸汽的等离子体的热力学参数和输运参数等因素的不同是造成以上差异的主要原因。     

基于霍尔传感器的送丝速度测量系统

随着焊接技术的迅猛发展,对于其焊接过程的检测也越来越重要。除焊接电源外,自动及半自动焊的焊接质量也受送丝系统的可靠性和稳定性的直接影响。采用霍尔转速传感器开发的焊接送丝速度检测系统,通过分析转速测量原理,利用霍尔传感器响应速度快和测量精度高的特性,结合单片机运算电路设计了一种新型的转速测量系统,并基于Labview开发环境设计出一款上位机软件,实现了送丝速度的实时显示和数据的存储分析。该系统具有成本低、测量精度高、速度快、测速范围大等优点。