A magnetic sensor array for spot welding quality monitor

Spot welding is affected by many factors and is difficult to monitor the nugget information with single sensor. In this paper, a new monitor system based on sensors array technique was developed for spot welding quality detection. The key part in the system is cross magnetic sensor array. It is composed of six magnetic sensors. An improved algorithm was proposed to extract the signal eigenvalue, which was based on principle component analysis. The results show that in the case of the 60 mm experiment, cross magnetic sensor array works well. And when the eigenvalues range of the cross magnetic sensor array is 0.090 1-0.098 2, the spots quality is good. The analysis of the eigenvalues of the cross magnetic sensor array allows us to determine whether the spot quality is good or bad.     

基于独立分量分析的点焊特征声音信号提取

采用独立分量分析的方法和传感器阵列技术对点焊声音信号进行了研究,建立了点焊声音信号独立分量分析算法.采用8个传声器阵列,同时对点焊过程中的声音信号进行了测量,获得了比单传感器丰富的点焊信息.计算了这些声音信号的峰度系数,确认其为非高斯型,满足独立分量分析的要求,并对其进行独立分量分析.结果表明,基于FastICA算法的独立分量分析可以从叠加噪声中分离出点焊过程信号源,且效果明显,为深入分析点焊过程提供了一个新的技术手段,并且该算法可以应用于其它焊接方法中.     

铝合金点焊残余应力的有限元模拟分析

通过建立铝合金电阻点焊过程的有限元分析模型,模拟了电阻点焊过程温度场的变化情况.揭示了铝合金点焊过程中的熔核产生、形成及长大过程.对在热栽荷和电极压力作用下焊点残余应力的分布情况分别进行分析,并使用X射线衍射法测量了不同电极压力及持压时闻下焊点的残余应力大小,比较表明,计算结果与试验结果相符,证实了铝合金点焊残余应力的有限元模拟的正确性和适用性.     

BTi6431S高温钛合金激光焊接头性能及应用研究

研究了BTi6431S高温钛合金激光焊接接头的显微组织及力学性能,并在某型号进气道拐弯段中得到应用。结果表明:BTi6431S高温钛合金激光焊缝组织为初生的α相和大量针状α′相,呈现出"篮网状"组织,热影响区组织为初生α相、少量的β相及针状α′相。激光焊接接头常温抗拉强度与母材的基本相当,断后伸长率约为5%,超塑后母材及焊缝力学性能满足使用要求。     

5B06铝合金电弧增材制造工艺参数对成形质量的影响

以5B06变形铝合金为研究对象,重点开展了成形模式、成形电流、成形速度、冷却时间等工艺参数对5B06变形铝合金电弧增材制造成形的影响。结果表明:成形电流、成形速度是多层单道电弧增材制造的重要影响因素。根据多层单道试验效果推荐选用工艺参数为:C+P成形模式,成形电流90~120 A,成形速度6~9 mm/s,每层提升高度1.5 mm,气体保护流量20 L/min。多层单道成形时层间停留可以有效地避免各层之间的热积累效应,适当的层间停留时间可以改善金属表面氧化,避免出现金属流淌,可有效提高成形表面精度。     

低碳不锈钢点焊接头的耐腐蚀性能

目前对焊接接头耐腐蚀性能的研究比较少,对点焊凸焊接头的耐腐蚀性能的研究更少.本文主要研究点焊凸焊对低碳不锈钢00Crl8Ni9的耐腐蚀性能的影响,通过运用电化学方法,即主要比较焊前和焊后低碳不锈钢00C18Ni9的自腐蚀电位、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),再通过电化学腐蚀原理进行分析.研究结果表明:低碳不锈钢000Cr18Ni9焊缝区域的耐腐蚀性能反而比母材的耐腐蚀性能要好,主要原因可能是因为在点焊过程发生的组织转变引起的.     

光束扫描对5A06铝合金激光焊缝组织的影响

针对武器装备领域中常用的5A06铝合金材料,利用IPG6000光纤激光器开展了光束扫描对5A06铝合金激光焊缝成形和组织的影响研究,讨论了4种不同光束扫描焊接模式下5A06铝合金激光焊缝的微观组织及力学性能。结果表明,随着光束扫描的加入,铝合金激光焊缝熔深略有下降,其中,"8"光束扫描模式熔深最小,"∞"光束扫描模式下得到的焊缝成形美观,熔深适当,焊缝横截面呈"倒梯形";"8"和"∞"光束扫描模式下晶粒细化效果最好,"丨"光束扫描模式细化效果最差;"∞"光束扫描模式下得到的5A06铝合金焊接接头抗拉强度可达到母材的95.4%,接头断后延伸率可达11.8%,焊缝断口为韧性断裂。     

结合型分布带状分段移动热源模型

在数值模拟分析大型焊接结构的焊接残余应力和变形时,可以采用分段移动带状热源模型以便提高计算效率.为此,首先试验分析了不同焊接速度对焊接温度场带状特性的影响.并在已建立的结合型分布圆形热源模型的基础上,推导出了结合型分布带状分段移动热源模型的节点热流与加载时间的计算公式.结果表明,焊接速度大于4mm/s时,较长区段的温度场已经具有带状分布特点.此外,与高斯分布带状分段移动热源模型的节点热流与加载时间的计算公式相比,推导出的公式不但与总的热输入量有关,还与电弧和熔滴的热量分配比有密切的关系.     

多元化铝合金直流点焊接质量监测系统的研发

为了克服由于多种电阻点焊质量影响因素引起的单参数检测技术的不足,充分利用点焊过程中各种参数所提供的熔核质量信息,工作中构建了以焊接磁场、焊接电压、电极位移,作为铝合金点焊质量评定住处特征信息的铝合金点焊质量监测系统.试验证明,监测系统能够高速准确地采集铝合金点焊过程的多个特征信号,并能有效反映点焊过程中焊点熔核的变化,对焊点质量作出准确判断,满足点焊过程质量监测的要求.     

多元化铝合金直流点焊质量监测系统的研发

为了克服由于多种电阻点焊质量影响因素引起的单参数检测技术的不足,充分利用点焊过程中各种参数所提供的熔核质量信息,工作中构建了以焊接磁场、焊接电压、电极位移,作为铝合金点焊质量评定特征信息的铝合金点焊质量监测系统。试验证明,监测系统能够高速准确地采集铝合金点焊过程的多个特征信号,并能有效反映点焊过程中焊点熔核的变化,对焊点质量作出准确判断,满足点焊过程质量监测的要求。