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。     

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.     

铝合金点焊过程中影响因素的特征判识与熔核尺寸的评估

铝合金电阻点焊过程中，各种影响焊接质量的因素，既相互耦合，又表现出各自的特征。利用研制的一套点焊过程参数采集与显示系统，对这些影响因素的特征信息进行提取和分析。并在此基础上，应用模糊数学理论，建立了铝合金焊点质量在线监测系统，借助该系统不仅可以评估熔核尺寸，并且可以判识导致熔核尺寸发生波动的可能原因；如若发生喷溅，该系统可以判识喷溅的强度、喷溅发生的时刻以及引发喷溅的可能原因。     

交流电阻点焊计算机监控系统

针对电阻点焊质量保证体系现状，研制了以工控机等硬件为基础，采用多种传感器全面监测焊接过程，获得表征焊接过程和质量的特征信息，以此构建了径向基函数神经网络质量评估等多种评判算法，实现对每一焊点进行监测和质量信息化的计算机软硬件系统。试验表明，该系统基于可视化界面，方便直观地实现了工艺参数的优化、过程的监测和诊断，以及焊点质量在线评估等功能，对焊点质量的在线评估准确率达到98．6％。     

基于嵌入式系统的电阻点焊飞溅信息在线判读

钢材的电阻点焊过程中,动态电阻的变化表征了丰富的焊接质量信息.采用嵌入式系统实时监测焊接过程动态电阻的变化有利于提高对焊接质量的认识.设计了嵌入式监测系统,系统同时监测焊接电流、电极间压力和电极间的电压、电极位移信号.分析了双相钢DP600焊接过程中的动态电阻变化与焊点熔核之间的关系,并阐明用焊点两端的电压信号替代动态...     

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.     

监测电阻点焊的新方法

在电阻点焊的各种监控、监测方法中,点焊过程的热膨胀位移,作为与焊点熔核形成密切相关的物理参数,可如实反映焊接结果及焊接规范的变化。因此通过膨胀位移与焊点熔核尺寸及主要焊接参数之间的联系,可达到监测电阻点焊的目的。     

基于热声理论的铝合金电阻点焊熔核反演成像研究

电阻点焊过程具有一些独特的性质:形核过程的时间短;点焊熔核的形成过程因处于封闭状态而无法直接观测,直接提取焊点质量信息非常困难。目前,超声波等多种检测技术得到了一定的发展,但仍存在诸多不足。因此,本文引入热声理论,结合近场声全息理论和反演理论,利用交流点焊时工件产生的周期性波动的热量及由此而激发的热声效应来反演熔核尺寸信息,以此来判断焊点质量,为电阻点焊质量检测提供新的途径。结果表明:反演熔核图像能在一定程度上反映熔核截面尺寸的变化趋势及形貌特征。厚度为0.5 mm的工件的反演结果失真比较严重;厚度为1.0 mm和1.5 mm的工件,反演图像基本能反映出熔核尺寸的相关信息,但尚不能准确描述熔核的绝对尺寸。     

机器人点焊多信息融合及控制

点焊质量一直是国内外焊接国界学者致力研究的重要课题之一。目前尚未得到圆满的解决。点焊过程的复杂性、熔核形成过程的不确定性,尤其是点焊过程采用的质量监控方法的单一性决定了点焊质量控制是一项非常困难的任务。本文分析了基于单一传感器信息资源来描述焊点熔核形成过程存在的局限性,首次提出了采用多传感器信息融合控制点焊质量的思想。通过参数选择、特征信息提取,建立了点焊过程多信息融合模型。采用结合法、平均法和决     

电阻点焊熔核形核信息的声发射信号表征

以结构负载压电传感的方式,研究借助声发射信号表征电阻点焊铝合金过程的熔核形核信息,包括焊接过程的声发射信号表征和熔核质量信息的声发射信号表征.结果表明,电阻点焊不论是稳定形核还是非稳定形核均可以用声发射信号来表征熔核形核的不同物理阶段.熔核形核的飞溅、开裂等特征事件也可以利用电阻点焊过程声发射信号的形核声发射特征参数来予以界定.声发射特征参数与熔核形核尺寸、焊点拉剪载荷具有较好的相关性.可以使用焊接过程中的声发射特征参数作为检测或预测熔核形核尺寸和焊点拉剪载荷的依据之一.     

2024铝合金小边距点焊行为分析

"小边距"点焊2024铝合金是航空、航天器点焊生产过程中经常遇到的情况,不可避免。研究此种条件下点焊过程动态参数的行为特征与接头形貌、力学性能以及显微组织之间的对应关系,为实现在线判识焊点质量提供可靠的理论依据。研究发现小边距焊点的外观与标准焊点相比无明显异样,但其熔化核心的形状以及显微组织存在明显区别。力学性能试验结果表明:随着边距的减小,焊点的负荷能力有所下降。在边距足够小的条件下点焊,容易产生喷溅或未焊透缺陷。分析所采集的动态参数行为特征,得知小边距点焊时的动态电阻减小、焊接电流增加、热膨胀位移量减小等监测信息与上述焊点质量信息之间存在必然的关联。     

电阻点焊超声在线监测

电阻点焊质量决定了车身强度和车辆安全。超声无损检测方法常用于焊后抽检,但车身焊装完成后,结构内部诸多焊点难以触及,无法检测。针对上述问题,将超声检测技术应用于焊接过程监测,基于脉冲-回波超声探头与特征信号分析技术,研究点焊过程工件内部超声场瞬态分布情况;设计了新型内置超声波探头电极结构,将超声探头嵌入电极动臂水冷腔,进行脉冲电阻点焊超声在线监测试验,分析超声时程、焊接过程超声回波特征;利用声学信号实时记录焊核熔化和凝固过程,并研究点焊典型焊接缺陷虚焊的超声回波图特征,分析基于回波的虚焊焊点鉴别方法。研究结果表明,通过观察C扫描图像特征与A扫描信号的变化,能够很好地划分点焊接头的热影响区、熔合区、熔核区以及焊接缺陷。通过C扫描图像特征对虚焊焊点进行快速识别,进而实现点焊缺陷检测和熔核尺寸测量。     

变电极力对管板单面电阻点焊质量的影响

根据管板单面电阻点焊结构特点,建立了采用伺服焊枪的管板单面电阻点焊试验系统.针对管板焊接过程中变形大、形成环形熔核质量不可靠等问题,提出了基于改变焊接过程中电极力来提高焊点质量的方法,并研究变电极力对管板焊焊点强度及焊接变形影响的规律.结果表明,通电阶段熔核生成初期减小电极力,可明显提高焊点拉剪强度,减小焊接变形;冷却阶段减小电极力对焊点质量也有所提高,但影响较小.研究结果对管板焊接工艺参数的制定及单面电阻点焊在车身焊装中广泛安全的应用具有重要意义.     

DP780双相钢电阻点焊的数值模拟及试验验证

为了提高实际生产中的焊点质量,探究影响焊点质量的因素,针对厚度分别为1.6和2.0 mm的DP780样片组,建立电阻点焊过程的轴对称有限元模型,采用融合力场、热场、电场及微观组织结构的耦合分析模型模拟点焊熔核形成过程,研究点焊加热及冷却过程中的温度场分布特点,确定熔核尺寸和抗剪强度指标.通过试验测定实际点焊接头的熔核尺寸以及抗剪强度.结果表明,模拟预测的熔核尺寸、失效剪切力与试验值之间误差分别为2.05%和13.6%;焊接过程中的飞溅是导致误差的主要原因.     

电阻点焊过程中动态电阻的变化规律

动态电阻变化是电阻点焊过程中的重要内容．了解不同材料在焊接中动态电阻的变化规律,可以预测点焊接头的形成过程,建立熔核形状与动态曲线的关系,实现对焊点质量的监测,目前．已对低碳钢,镀锌钢板、不锈钢、铝合金和镍合金等材料点焊时的动态电阻变化规律进行了研究。     

基于LabVIEW的铝合金点焊数据采集系统的设计

介绍了一种铝合金点焊过程电压、电流、声音和电极位移信号的实时采集系统,并给出了该采集系统所采用的传感器和数据采集卡等硬件构成原理和使用虚拟仪器设计软件LabVIEW编制的程序框图.试验表明：该采集系统能够正确采集铝合金点焊过程的各个特征信号,并能有效反映焊接过程中焊点熔核的变化,可以满足点焊过程实时监测的要求.     

博世UIR技术在汽车高强钢电阻点焊上的应用

根据高强钢板的物理特性,介绍高强钢板电阻点焊的难点,通过优化焊接参数,如增大焊接压力、延长焊接时间、减小焊接电流、增加焊前预热、减小修磨间隔点等可以有效消除高强钢点焊过程中的焊点毛刺、焊点裂纹和熔核缩孔等缺陷。简述博世UIR系统的动态电阻检测原理、恒功率补偿原理和焊点质量监控原理。采用UIR系统采集并建立焊点的标准动态电阻曲线,根据标准动态曲线对点焊过程进行能量补偿,有效弥补高强钢点焊常见的飞溅导致的能量损失,提高焊点质量。通过UIR系统监控功能有效保障焊点质量和点焊过程的稳定性,满足高强钢实际生产需要,并延长电极使用寿命。     

铝合金点焊过程中磁场信号的时频联合分析

用联合时频分析方法将一维磁场时域信号扩展到时间-频率的二维平面,通过Wigner-Ville分布的时频平面对铝合金点焊过程中感应磁场信号进行分析,联合时频分析可以更直观地剖析点焊熔核成形的能量分布信息,使点焊质量在线监测成为可能.     

基于LabVIEW铝合金点焊电流和电极压力监控系统的研究

在监控铝合金电阻点焊焊接过程中,还没有一种传感器可以准确可靠地检测出熔核的成形质量.在点焊过程中压力信号被认为能够提供关于熔核成形最多的信息.利用LabVIEW语言开发了点焊监控系统,对电流信号及电极压力信号进行实时采集,可以有效地检测点焊熔核质量的变化.     

锻压力对双相钢点焊熔核质量的影响分析

由于双相钢电阻点焊过程中的快速冷却,熔核区易形成脆硬马氏体,在进行力学性能评价时会出现焊点界面撕裂等问题.为此,本文以1.4mm双相钢(DP600)为研究对象,研究了点焊过程保压阶段电极锻压力对点焊熔核微观组织和拉剪力的影响.结果表明:增大焊接过程中保压阶段的电极压力,能够显著改善双相钢点焊熔核质量.