熔化极气保焊焊接电流和电弧电压的数据属性

熔化极气保焊在不同的工况条件下,因焊接工艺需要不同的金属过渡形式而对焊接电流与电弧电压输出波形提出了相应要求.与此同时,焊接过程因受多方面因素影响产生随机、偶发的信息亦反映在焊接电流或电压波形的数据构成中,从而使源于焊接过程中各种影响因素的数据信息结构是由多个不同性质的概率密度函数的叠加.以往对弧焊参数的表达一般都以大数定律为前提,对数据是按照正态或近似正态的总体假设计算其统计值.然而,这一统计假设及其计算方法,对熔化极气保焊过程的数据信息处理仅仅是部分可行,对于基于波控或脉冲电流模式的弧焊信息在大多数工况下已不再有效,不仅会导致参数平均值、热输入等物理量的误差,而且会使弧焊过程中偶发的离群数据及其隐性关键信息无法获知.文中的工作在对熔化极气保焊焊接电流和电弧电压数据分析的基础上,解释了焊接过程产生不同数据分布性质的原因,提出了在当前焊接向自动化和信息化深度发展中,重构弧焊参数的表达方式,提高数据统计分析的科学性和有效性,从而防止和避免对弧焊过程信息认识和应用中可能产生的误读和误导.     

汽车发动机铸铁凸轮轴的尺寸恢复

凸轮轴是汽车发动机的重要部件之一。采用激光熔覆技术对铸铁凸轮轴的磨损部位进行尺寸修复,检测修复层的性能,并采用电解加工方法对修复后的凸轮面进行精加工,以求开发一种低成本、高效率的铸铁凸轮轴的再制造配套技术。     

高频脉冲弧焊技术研究进展

脉冲电弧焊已被证明具有良好的焊接工艺性能,同时对焊缝成形及其微观组织的改善有明显效果,但对焊接“弧-源”之间的匹配关系尚未充分认识.文中通过回顾脉冲电弧焊的发展历史,对近年来高频脉冲(＞20kHz)电弧焊研究中取得的进展做了分析和讨论.并从“高频效应”入手,在焊接设备、电弧物理及工艺性能等方面阐述了高频能量激励下的电弧行为,探索了高频电弧的有效工作区间,利用多种测试手段对高频脉冲的作用、特点及效果加以验证.并针对高频电弧的工艺特点提出进一步的研究方向.     

基于高速摄像的铝合金TIG焊视觉基础研究

方波交流TIG焊是铝合金焊接中最常用的方法之一.利用高速摄像,系统分析了铝合金方波交流TIG焊电流过零前后及过零瞬间,焊接电弧和熔池的视觉特征.结果表明,在电流过零的瞬间,弧光辐射相对最弱,熔池边界特征清晰,是焊接熔池较理想的采像时间.     

激光扫描式焊接坡口信息传感方法

设计了激光扫描式焊接坡口信息传感器。采用高精度激光测距传感器在工件的坡口上方垂直于焊接方向扫描,获取传感器水平位移和距工件距离的数据二维曲线并进行数据预处理。处理后的数据经微分后得到一阶导数和二阶导数曲线,根据导数曲线的特点找出表征工件表面和坡口面的最优点集,应用最小二乘法对最优点集进行直线拟合,求直线的交点得到相应的坡口信息的特征点,从而获得坡口的信息。     

焊接材料工艺性能的计算机测定

以焊接质量分析仪为检测工具,对高纤维素型向下立焊焊条的工艺性能及其质量作了评定,从而显示了信息技术在焊接材料定量化检测中的重要进展。     

焊接过程的神经网络建模及控制研究

采用人工神经网络方法对焊接过程进行建模及控制，并以ＧＴＡＷ作为对象加以实施。用误差反传网络（ＢＰ网）建立了静态过程ＧＴＡＷ熔透情况下表征其质量的正面熔宽、背面熔宽与施焊参数之间的关系，即静态模型，并从质和量两个方面验证了该模型的可行性。提出了采用两个网络对ＧＴＡＷ动态过程建模及控制的方法，并通过实验验证了所提方案的正确性。文中所提的方法从根本上不同于以往的以固定结构数学模型为基础的建模及控制的方法，无需对过程作任何假设，所建模型与实际过程符合较好。实验证明，该方法具有容错性好、通用性强和抗干扰能力强等优点，为焊接过程的建模及智能化控制找出了一条新途径。     

光纤Bragg光栅温度和应变传感特性的试验研究

在光纤Bragg光栅传感原理的理论分析基础上,采用保温装置和等强梁结构对其温度和应变传感特性进行了试验研究,并做了试验结果的误差分析.其结果表明光纤光栅的Bragg波长随温度和轴向应变的变化呈现出良好的线性关系,且重复性较好.试验测得的温度灵敏系数升温时约为9.54 pm/℃,降温时约为9.53 pm/℃,理论计算值约为9.72 pm/℃;应变灵敏系数加载时约为1.006 pm/με,卸载时约为1.005 pm/με,理论计算值约为1.011 pm/℃;其试验值与理论计算值吻合得很好.同时介绍了一种简单实用的温度补偿技术,得出了考虑温度补偿后的实际应变与光栅波长的关系式,并采用焊接应力在线监测试验对其温度和应变传感特性的标定值进行了验证,为光纤Bragg光栅在铝合金工程结构中进行温度和应变监测提供了理论依据和试验数据,对光纤Bragg光栅传感测量的工程应用具有借鉴作用和重要意义.     

不锈钢表面超薄铜层的激光熔覆

采用ＣＯ２激光器在３１６Ｌ不锈钢表面获得了超薄的铜熔覆层,文中分析和讨论了激光熔覆工艺参数加激光功率,熔覆速度,离焦量以及送粉率等对熔覆层质量的影响,提出了熔覆工艺的优化方法,使铜层的熔覆厚度可控制在１００μｍ之内,稀释率小于１０％以及很小的热变形。     

铝合金点焊在线监测数据库的构建

以所开发的铝合金点焊在线监测系统为基础,构建了在线监测数据库.数据库通过与基于LabVIEW开发环境的在线监测系统相连接,实现了焊点质量特征参数及焊点原始特征信息的实时记录与保存.数据库为用户提供了焊点信息及人员信息的多种查询、管理功能,实现了点焊生产的信息化管理,非常适合航空航天产品的生产管理及该厂的实际情况.数据库信息为在线监测系统提供参数优化数据源,通过均值控制图法实现对在线监测系统焊点质量判定临界阈值的优化.结果表明,数据库的参数优化功能使铝合金点焊在线监测系统达到了较高的判定精度,并已在航空航天产品的点焊生产中得到应用.