一种新型电容储能式点焊机的研制

介绍了一种新型电容储能焊机的电路系统.充电电路采用晶闸管智能整流模块代替传统的由变压器和整流桥组成的充电电路;放电电路利用大功率晶闸管的浪涌特性,采取晶闸管放电开关直接实现大电流放电;采用MOC3021简化晶闸管触发电路.研制的焊机已成功应用于生产,焊接效果良好.     

融合注意力机制的金属锅圆柱表面缺陷检测

为实现高亮反射金属圆柱形锅的自动快速检测及分拣,破解目前金属锅表面缺陷检测速度慢、效率低的技术难题,在YOLOX网络基础上引入双向特征融合网络,提出基于注意力机制的轻量化特征融合网络模型,实现计算模型的轻量化设计;同时,通过注意力机制模块对特征信息进行通道与空间的学习,有效缓解多尺度特征的语义鸿沟问题,提高了模型的检测精度;考虑网络对难易分类样本学习权重分配不平衡,设计基于衰减因子的分类损失函数;利用金属锅圆柱表面缺陷数据集完成了特征融合网络对比实验、分类损失函数对比实验和注意力机制模块位置消融实验。实验结果表明,融合注意力机制模型可有效识别6种不同形态的缺陷,测试集的平均检测精度mAP0.5达到90.92%,检测帧率达到30.84 frame/s,实现了金属锅圆柱表面缺陷的高精度快速识别与定位。     

基于DSP控制的超声金属焊接电源

为了进一步提高超声金属焊接的可靠性与稳定性,针对现有模拟超声焊接电源频率跟踪性能差、焊接过程振幅不可调的缺陷,文中提出了基于数字信号处理器(DSP)控制的超声电源方案.通过采集压电换能器两端电压、电流相位差,利用增量式PI控制算法实现了焊接过程的频率跟踪;采用脉冲宽度调节的方式实现了焊接过程超声振幅大小的调节.结果表明,采用数字控制的超声电源,实现了焊接过程振幅的连续可调;负载突变时,0.32 ms时间内可以实现频率跟踪过程.     

超声波焊接电源频率跟踪与调节

超声波电源是超声波焊接的关键设备,其频率跟踪速度、功率调节性能和输出振幅稳定性等直接影响金属的焊接质量。针对模拟锁相式金属用超声焊接电源频率跟踪速度慢、负载突变时易失锁等缺点,研制出一种基于PI-DDS控制的精密金属用超声波焊接电源。实验结果表明,所设计的金属用超声波焊接电源能实现对换能器谐振频率的毫秒级自动跟踪,频率周期分辨率高达0.1 Hz。同时移相调功方式能使电源在0~1.5 kW内实现输出功率的连续可调,可用于小型有色金属薄件的焊接。     

铜/铜超声波焊接的相对运动及断面微观演变

采用激光位移传感器对铜/铜超声波焊接过程中的工具头、上铜板及下铜板的振动进行实时测量.依据各部分的相对运动及断面的微观演变对焊接过程进行了分析.结果表明,焊接过程中,焊头振幅变化不大,上铜板振幅先增大后减小再增大,下铜板振幅逐渐增大.上铜板振幅增大阶段,上/下铜板的相对运动使界面产生大量摩擦热,界面形成局部微连接.上铜板振幅减小阶段,焊头与上铜板的相对运动显著增大,促使铜板发生剧烈的塑性变形,焊接界面连接面积迅速增加.最后阶段,上下铜板呈等振幅运动,焊接接头断面出现大量韧窝.     

Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟

利用有限元方法建立了Cu-Al超声焊三维热—力耦合模型. 热源包括摩擦热和塑性变形热,其热流密度与焊接不同阶段材料的振幅相关. 焊接过程超声变软影响温度场分布、应力、应变场和齿的嵌入,模拟合理考虑了铜、铝超声变软的数学模型. 模拟结果表明,铜和铝的块体温度均低于熔点,最高温度出现在焊头与铜板的接触面中心;Cu-Al连接界面最高温度出现在焊接区域中心处. 同时也模拟了齿的嵌入,焊接过程中焊头齿完全嵌入铜表面,但底座齿并未完全嵌入铝中. 与热电偶测温和焊接截面形貌对比验证表明,模拟结果与实际基本吻合,较好地模拟了超声变软、热和力三者之间的作用.     

大功率激光焊接工艺对304不锈钢焊接接头组织和电化学行为的影响

在9 kW和9. 5 kW两种大功率激光作用下,制备了10 mm厚304不锈钢的单道次焊接接头,采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了试样的显微组织,利用显微硬度计测定了焊接接头的硬度分布曲线,通过电化学试验测试了不同溶液中焊接试样的普通电化学特性,进一步测试了焊接接头在3. 5%NaCl溶液中的微区电化学特征。综合分析结果表明,两种大功率激光焊接接头显微硬度相差不大,9. 5 kW大功率激光接头的显微组织更均匀,在3. 5%NaCl溶液中耐蚀性较好,而在10%HCl溶液中的耐蚀性则较弱,在10%NaOH溶液中,两种试样均基本不发生腐蚀,两种大功率焊接接头随浸泡时间变化的微区电化学测试整体变化趋势差异不大。     

高熵合金激光选区熔化研究进展

摘要：近年来,高熵合金以其多主元成分、独特的组织和许多优异的性能在各个领域引起了极大关注。这种基于“构型熵”设计的新型合金,有望突破传统合金的性能极限,已经成为材料科学发展新的热点和方向之一。传统的电弧熔炼技术限制了高熵合金复杂结构件的制备及其工业化应用,新兴的增材制造技术已成为当前复杂金属构件制备中最具前景的制造方法之一。综述了高熵合金激光选区熔化技术的研究进展,包括工艺、优化和应用等,并对高熵合金未来的工业化应用提出了展望。     

超声-电阻复合焊接方法及界面行为

有色金属微型零件超声焊接时,由于焊头面积小,输入焊接区域能量少,界面有效连接面积不足,影响焊接接头的力学性能. 针对这一问题,结合超声焊接与电阻焊的特点,研制了超声-电阻复合焊接系统. 对铜、铝异种金属进行了超声-电阻复合焊接工艺试验,并与相同工艺条件下的超声焊接进行了对比. 结果表明,电流对超声能的输出有促进作用,使换能器的峰值功率有明显的增加;超声使焊接起始阶段界面接触电阻迅速减小并消失;在复合能量的作用下,输入焊接区域总能量有较大提高,焊接区域温度和加热速率显著增加.     

压力对纯铜超声焊接界面行为的影响

以0.8 mm厚的纯铜为研究对象,进行了超声焊接接头试验分析,研究了焊接压力对焊接过程及接头强度的影响规律. 界面间运动传递力学分析表明,焊接压力通过界面粘—滑运动影响界面的能量输入,进而影响焊接接头的成形过程. 结果表明,焊接压力直接影响压电换能器的功率输出,从而影响输入焊接界面的能量,致使焊接区域的变形程度不同;焊接压力存在临界值,低于临界值时,焊接接头拉伸剪切力随焊接压力增大而增大,但强度较低;高于临界值时,随着焊接压力的增大,焊接接头拉伸剪切力基本保持不变.