IGM弧焊机器人工作站三维造型与仿真

分析了IGM弧焊机器人工作站的结构特点,在VC++开发环境下,使用OpenGL图形开发工具,建立了基本体素;采用面向对象的思想完成了工作站各个组成部分的三维实体造型,系统中分别建立了环境类、机架类、机器人类、变位机类及其派生类,并实现了该工作站基于微机的运动仿真。     

槽形表面镀铬层的等离子弧强化

采用等离子弧工艺,对槽形表面结构进行强化处理,研究工艺参数对镀层结构和性能的影响,并分析了其界面强化机理.结果表明,等离子弧强化热输入量对镀层质量有明显的影响,热输入量过小难以实现镀层与基体的冶金结合,过大则引起"过加热",使镀层附近晶粒长大严重,降低镀层附近硬度及强化质量.采用合理的阴线、阳线、倒转侧面制定合理的强化工艺规范,可取得最佳强化效果.等离子束处理镀层界面成分变化分析结果表明,镀层中的Cr与基体Fe发生相互扩散,界面基体组织发生马氏体相变,使镀层与基体之间形成相变硬化层,达到冶金结合,改善了基体微观组织结构.     

合金钢熔化极气保焊熔池灰度图像特征试验

针对MAG焊特点,采用被动式视觉传感和近红外滤波方式采集到了不同熔滴过渡形式下清晰的典型熔池视觉图像.通过专用图像处理软件提取了反映焊接质量的熔池图像灰度特征,并采用灰度直方图、伪彩色增强等方法进一步描述了熔池图像的灰度分布特点.提出了用灰度均值和标准差研究MAG焊焊接过程的思路,分析研究并给出了灰度均值和标准差计算方法,并对不同工艺参数下,结合焊接电流和电弧电压波形,分析研究了熔池视觉图像的灰度均值、标准差和焊接过程,得出了其波动大小反映了焊接过程稳定性的初步结论.     

熔化带极自动等离子熔敷焊接纯铜技术

针对管形工件表面焊接铜熔敷层,设计研究了熔化带极自动等离子熔敷焊接工艺,铜带采用被动式自动送进方式进入焊接区,等离子弧产生于钨极和铜带之间,对焊接区喷吹保护剂,等离子电弧熔化铜带在钢基体表面熔敷铜金属层,焊接过程稳定,外观成形优良.结果表明,采用等离子弧熔敷焊接铜带,可以得到1～6 mm厚的熔敷层,保证在钢基体不发生熔化的基础上实现纯铜和基体金属之间的焊接,抗剪强度超过150 MPa,也大于铜熔敷层自身的强度,结合质量优良,没有气孔、未焊合、夹渣等焊接缺陷.SEM和EDAX检测表明,纯铜熔敷层与基体扩散形成冶金结合,在界面铜熔敷层侧10～30 μm内,Fe元素含量已降至1%以内.     

复合添加Ga/Nd对超低银SAC钎料组织和性能的影响

研究了复合添加Ga/Nd对超低银Sn-0.3Ag-0.7Cu钎料组织和性能的影响.结果表明,复合添加微量Ga/Nd元素(0.025~1%)可以显著改善钎料的润湿性能,当Nd元素的添加量为0.1%时钎料的润湿时间最短,润湿力,此时钎料在250℃时的润湿时间已达到了波峰焊的应用标准.添加适量Ga/Nd元素后钎料组织得到了明显细化,当Nd元素的添加量为0.1%时钎料组织最为细小均匀,同时焊点抗剪力相比母合金提升了约15%.当添加过量稀土元素后,结果表明,在钎料组织中并未发现明显的稀土相,说明Ga/Nd复合添加对稀土相的生成起到了一定的抑制作用.     

铜钢接头手工电弧焊工艺方法探讨

本文采用钢焊条手工电弧焊焊接铜钢接头进行实验,强度检测表明:接头抗拉强度达到铜本体强度,金相组织表明焊缝结合良好,界面无气孔、夹渣、未熔合等缺陷.实验证实手工电弧焊铜钢接头需650～700℃预热,采用碱性焊条焊缝性能优于酸性焊条,减小熔合比有助提高焊缝质量.     

采用Al-Si-Ti-Cu-In钎焊70% SiC_p/Al复合材料工艺研究

采用Al-Si-Ti-Cu-In钎料在不同工艺参数下对70%SiC_p/Al复合材料进行真空钎焊,通过扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、能谱分析(Energy dispersive spectrometer,EDS)技术对接头组织形貌进行分析。结果表明:采用600℃、6MPa、保温1.5 h所得接头具有最大剪切强度90.17 MPa,断裂从母材开始,穿过钎料层,在另一侧母材中瞬断,其形貌具有韧、脆混合型断口形貌特征。焊缝微观组织主要包括蜂窝状Al基体、聚积的颗粒状富Ti、In相、环状富Si相和界面处的针状Al_4C_3脆性相。提高钎焊温度有利于焊缝中孔隙的收缩和减少,增加钎料对复合材料的润湿性,也有利于激发Ti的活性,阻碍Al_4C_3脆性相的生成。由于烧结体中孔隙变化规律和柯肯达尔效应的共同作用,使得焊缝中孔隙随保温时间的延长先减少后增加,若继续延长保温时间,孔隙终将消失。提高压力能有效改善焊缝致密度,阻碍Al_4C_3脆性相的形成,并改善其形态,能有效提高接头力学性能。     

微机控制脉冲MIG焊引弧及收弧的研究

比较了微机控制MIG焊机(MC-PMIG)与普通CO_2焊机在引弧方面的差异,指出其引弧成功率不仅取决于接触短路后的爆断点是否合适,还与电弧引燃后至稳态的调节过程有关。提出了二种提高MC-PMIG焊机引弧成功率的方法,使其一次引弧成功率达到94％以上。还根据该焊机的特点,提出一种新的收弧方法。试验结果表明,焊后焊丝端头较尖,呈典型的射滴过渡后的焊丝端头形状,具有优良的收弧效果。     

镀铬层等离子束流界面强化工艺

针对高温化学气流冲刷烧蚀的使用状态，提出了等离子束流界面强化解决镀Cr层与基体结合强度不足的技术问题，用非转移等离子束流对镀铬钢件表面进行快速加热进行界面强化处理的工艺方法，介绍了等离子束流界面强化原理，进行了等离子束流强化工艺试验，并对试验结果进行了检测和分析研究，结果表明，镀Cr层与基体产生了冶金结合，较为显著地提高了镀层与基体的结合强度。     

基于特征设计的焊接工件造型系统

为解决机器人焊接CAD／CAPP／CAM系统的信息共享，开发了焊接工件特征造型系统。提出了焊接工件特征的概念和分类。分析讨论了焊接特征造型方法，提出将焊接工件的造型分解为工件的造型和接头造型的思想，采用三维CAD平台建立了通用工件的造型，基于该平台二次开发实现了焊接接头的特征造型。介绍了焊接工件特征造型系统设计框架，给出了接头坡口基于特征库的特征设计实现技术。