机器人激光制造工作站数字化控制系统设计

根据激光加工工艺时序和控制功能要求,提出了一种机器人激光制造工作站数字化控制系统设计方案。基于西门子可编程逻辑控制器,构建了系统通信架构,实现了系统各组件的集成联动控制。建立激光制造工艺数据库并提供数据服务接口,实现与企业信息管理系统的互联互通,方便企业进行生产规划、生产进度管理和产品质量追溯。结果表明,该机器人激光制造工作站数字化控制系统响应速度快,运行稳定且易于维护,能够显著提高焊接效率与质量,改善工人劳动环境,并推动企业向数字化工厂发展。     

光粉交互对同轴送粉增材制造能量传输的影响

激光同轴送粉增材制造涉及复杂的光粉交互作用,也是决定粉末物化状态和激光能量有效利用的关键. 因此,借助背影增效瞬态影像捕捉技术和图像处理技术,以时间序列上粉末粒子亮区面积的实时值与平均值变化规律为依据,分析光粉交互作用过程及其对用于熔化基体剩余激光能量的影响. 结果表明,送粉速率和光粉作用距离是影响有效熔化基体能量的关键因素;送粉速率不变时,载气流量增加提高了粉末颗粒的飞行速度,但是对有效熔化基体的能量影响很小;粉末粒径较小时,光粉交互作用过程越激烈,有效熔化基体的能量随之下降. 总体而言,粉末颗粒飞行速度不变时,光粉作用过程中亮区面积的大小和有效熔化基体能量呈正相关.     

反应堆压力容器CRDM管座法兰与贯穿件对接焊工艺研究

针对CRDM贯穿件与管座法兰窄间隙坡口焊接时存在的保护效果难以保证、操作复杂程度高、效率较低等问题,研制了一种CRDM贯穿件与管座法兰窄间隙TIG焊专用焊枪,并开展了工艺验证试验。结果表明,该焊枪不仅可以在接头焊接全过程保证良好的保护效果,而且可以提高效率、节约成本。工艺试验证实,接头的化学成分、力学性能、完整性、晶间腐蚀试验结果均满足产品制造技术要求。     

缆式焊丝MAG焊接头的组织与性能分析

缆式焊丝熔化极气体保护电弧焊(gas metal arc welding,GMAW)中存在的焊缝截面侧偏现象会导致焊接接头熔合不良,基于熔滴受力分析和最小电压理论对焊缝截面侧偏现象的变化规律进行机理分析. 结果表明,电流是影响截面侧偏的关键因素,由于缆式焊丝独特的绞合结构引起电弧旋转,进而导致出现熔滴受力不均的现象,熔滴过渡方向与焊丝轴线存在夹角,在熔滴冲击力的作用下导致焊缝截面出现侧偏现象,随着电流的增加,电弧对熔滴的拘束增强,熔滴过渡方向逐渐趋于轴线,因而焊缝截面侧偏的趋势随着电流增加而减小.

     

焊接热输入及其应用

焊接热输入是焊接工艺的一个综合参数,它比较简单地描述了焊接能量的来源与大小,但没有阐明热能输入到焊接部位后能量是如何传递与分布的,因此在焊接热输入计算公式中并不能直接体现出其与焊接接头的形状以及组织性能的关系.焊接温度场更能准确地表征焊接热输入在焊接接头中的分布特点,进而更有效全面地反映焊接热输入对焊接接头组织与性能的影响.传统非波形控制焊接方法的焊接热输入公式已不能科学合理的表达波形控制焊接方法的热输入问题.     

管子对接全位置TIG氦弧内焊工艺研究

对于壁厚为4 mm的小口径管道TIG全位置对接内焊,采用氦弧焊Ⅰ型坡口单面焊双面成型。结合试验,通过对峰值电流、基值电流、焊接速度、电弧电压的优化,解决仰焊焊缝塌陷及下坡焊未焊透的问题,得出最佳工艺。最佳工艺分为4个区,焊接速度75 mm/min、峰值电流114~130 A、基值电流58~62 A、送丝速度0.45~0.6m/min、电弧电压13.4~14.0 V。试验表明,在管道全位置TIG对接既不能外焊又不能摆动的情况下,氦弧内焊不失为一种理想选择。