超声传感埋弧焊焊缝跟踪的研究

本文提出了一种非接触超声传感埋弧焊焊缝跟踪系统。介绍了超声波传感器及其焊缝跟踪工作原理。在焊缝跟踪中既可以采取检测焊缝坡口的跟踪方法,也可以采取检测磁性胶条的跟踪方法。埋弧焊焊缝跟踪实验表明,该系统具有良好的动态性能和控制精度。该焊缝跟踪方法能够满足压力容器焊接工程的需要。     

视觉传感铜包铝线缆TIG焊缝自动跟踪系统

针对铜包铝线缆TIG焊常出现焊偏的问题,研制一种采用视频摄像传感器的焊缝自动跟踪系统。以弧光为主动光源,在电弧前方20 mm处对铜皮对口缝进行摄像。采用模拟电路对视频信号进行放大、整形和以动态平均值为基准的二值化等处理,极大降低了信号处理的时间,并准确获得铜皮对口缝的脉冲信号。确定铜皮对口缝偏差方向判断及偏差大小计算的方法。试验结果表明,该焊接过程采用视频摄像传感器识别铜皮对口缝方法是可行的,能实现铜包铝线缆TIG焊的焊缝自动跟踪控制,系统响应周期小于60 ms,跟踪精度小于0.1 mm。     

埋弧自动躺焊

埋弧自动躺焊是一项新的焊接技术,它具有埋弧自动焊和躺焊的一些主要特点。这一焊接新工艺特别适于埋弧自动焊接效果欠佳的厚工件的焊接,如工件厚度大于20～25毫米的平焊直线焊缝和角接直线焊缝,并可一次成型,其焊接质量优于埋弧自动焊和躺焊,而且不用焊条和焊丝,仅用普通圆钢和焊剂,焊接效率特别高。1.工艺原理及特点埋弧自动躺焊是将经过处理的圆钢,放置于水平直线或角接直线焊缝上,在圆钢的一端和工件上接焊机电极(如图所示),在圆钢的另一端与工件之间引火起弧,利用自动焊剂埋弧,电弧在自动焊剂复盖下,随圆钢的逐渐熔化而移动,最后完成埋弧自动焊接过程。     

模糊控制在横向埋弧自动焊机焊缝跟踪系统中应用研究

对焊缝跟踪过程中遇到的周期性及偶然性干扰及焊枪摆动中心偏差补偿问题提出针对横向埋弧自动焊的智能焊缝跟踪方法.应用递推平均数字滤波技术进行了滤波处理,采用模糊控制的方法对读取的偏差量进行分析和补偿.并基于PLC,A/D转换模块、激光测距传感器、伺服系统设计了焊缝跟踪系统.经试验调试和现场应用,社会效益及经济效益良好.     

基于视觉传感的焊缝跟踪控制系统

介绍了传感器在焊接生产中的应用和视觉传感原理。分析了视觉传感焊缝跟踪系统的原理和特点。提出焊缝图像特征提取方法和流程，以及实施焊缝跟踪控制的方法。系统采用条形光传感方法，选用CCD等光学器件组成焊缝图像传感系统，然后将获取的焊缝图形信息进行识别处理，获得焊接电弧与焊缝中心是否偏离、偏离方向和偏离程度的处理结果。根据这一结果，调整电孤与焊缝中心的相对位置，消除电弧与焊缝的偏离，达到焊接电弧准确跟踪焊缝的目的。     

箱形梁细丝埋弧自动焊

箱形梁的角焊缝采用手工电弧焊存在着焊接材料消耗大、生产率低、焊接质量不高等问题。选用细丝埋弧自动焊,可减少焊接变形,保证焊缝质量,节省大量辅助工时,经济效益显著。本文分析了细丝、深熔双平角缝自动焊的可行性,简介其焊接工艺参数的选用、调试。     

不锈钢埋弧自动焊焊缝内部缺陷的返修工艺

通常在压力容器如：储罐、充压罐、工艺罐的生产创作过程中，经常采用埋弧自动焊对罐体的纵缝、环疑内外焊缝进行焊接。本文阐述了当压力容器的材质为0Cr18Ni9、00Cr18Ni9，板厚在10-34mm的条件时，不锈钢埋弧自动焊焊缝内部缺陷的返修。     

埋弧自动焊工艺在我厂的应用

本文简要阐述了埋弧自动焊原理及工艺特点，以及在我厂克令吊产品上的应用。船用高强度结构钢埋弧自动焊的工艺研究，对我厂高效焊接的进一步推广应用起到了重要作用。工艺研究及工艺评定取得了ＣＣＳ，ＬＲ的认可，现已应用于产品上。     

利用埋弧自动焊焊接乙炔气瓶瓶颈

1 前言 溶解乙炔气钢瓶是我厂的定点产品(结构形式见图1),主体纵环焊缝采用双面埋弧自动焊,易熔塞座采用双面手工电弧焊,瓶颈焊接采用单面手工电弧焊。手弧焊不仅效率低,焊缝成形差,且由于工人的操作技能不一致,颈圈焊缝经常出现气孔夹渣等缺陷,造成钢瓶漏气,在一定程度上影响了产品质量。如何采用高效、高质量的焊接方法焊接瓶颈,是溶解乙炔瓶生产行业多年来一直想解决的问题。     

基于旋转电弧传感的弧焊机器人焊缝跟踪系统

研制了一套基于旋转电弧传感的弧焊机器人空间曲线焊缝智能跟踪控制系统。介绍了系统的硬件构成、软件设计及模糊控制方法。研究了不同焊接位置时，焊接熔池金属对坡口的影响作用，提出采用补偿因子加权处理方法，可有效提高平焊、横焊位置焊缝偏差的识别能力。针对立焊位置的脉冲焊接方法，采用形态滤波技术，通过提取脉冲焊接电流的上包络线，利用一次谐波法准确地对立焊焊缝进行了识别。试验结果表明，该焊缝跟踪控制系统对平焊、横焊及立焊位置的曲线焊缝跟踪效果良好，达到焊接工艺要求。     

摆动式焊缝自动跟踪电弧传感器的研制

介绍了焊缝自动跟踪系统的组成及电弧传感器的工作原理;针对熔滴过渡所产生的高频干扰,设计了二阶巴特沃思低通滤波器对传感信号进行滤波,取得了良好的滤波效果;利用离散积分求差值的方法对焊枪左摆和右摆过程中的电流进行离散积分,通过比较积分差值判断焊枪偏移方向和偏移量。针对焊接过程中具有非线性、时变性等特征,很难建立跟踪过程的精确数学模型,采用了参数自调整的模糊控制方法对系统进行控制,明显的改善了系统的性能。     

厚壁管件对接焊数字式传感自动跟踪控制器的研制

研制了一种全集成电路数字式传感双向自动跟踪控制器，该控制器可同时实现横向和纵向双向自动跟踪，跟踪精度高，抗干扰能力强，适用于Ｕ形和Ｖ形坡口的对接焊，且不受焊接方法和材料的限制。介绍了这种控制器的系统组成、工作原理、性能和使用考核结果     

电子束焊接中的焊缝自动跟踪技术

介绍了焊缝自动跟踪技术在电子束焊接（EBW）应用中的两种主要模式，即示教式和二次电子反射式。分析了其组成、原理及其在实际生产中的应用，阐述了焊缝自动跟踪技术在电子束焊接中的重要性及其应用前景。     

基于正弦摆焊的弧焊机器人焊缝跟踪系统的研究

针对弧焊机器人在焊接过程中示教轨迹和实际焊缝位置存在偏差的问题,提出一种基于正弦摆焊的电弧传感方案。首先规划了弧焊机器人正弦摆焊轨迹,对采集到的焊接电流进行谐波提取来获得焊缝位置的横向偏差,然后根据偏差信息纠正机器人的示教轨迹。把这种方案应用在具有对称坡口的焊缝上进行跟踪,取得了良好的效果。     

以旋转电弧为传感器的移动机器人角焊缝跟踪

研究以旋转电弧作为传感器,采用轮式移动机器人对具有直角转弯的角焊缝进行跟踪焊接的控制方法。采用分段控制的方法设计控制器对水平滑块进行控制,以实现直线段焊缝的跟踪。该控制器在大偏差时采用比例控制,在小偏差时采用参数自调整模糊控制,并利用免疫反馈规律对比例因子进行修正,实现了直线焊缝、小曲率焊缝和小折角焊缝的跟踪。分析直角转角处焊缝跟踪时机器人的运动学模型,并利用旋转电弧传感器检测到的焊枪倾角信息检测直角拐点,利用超声波传感器检测前方焊缝位置,设计控制器对车轮和水平滑块进行协调控制。最后,通过实际焊接试验证明了该方法的有效性。     

集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统

集装箱大梁自动焊接过程中,工件表面的反射不均匀、弧光、飞溅和烟尘等因素容易造成焊缝偏差识别不准确或难以稳定识别,因此设计了一种用于集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统。基于低成本结构光视觉传感器建立了高鲁棒的焊缝特征提取模型,该模型采用激光条纹的直线斜率对随机采样一致性算法的随机采样过程进行优化,以在复杂环境下实现模型对焊缝特征的稳定提取。不均匀强反射工件表面的焊接试验结果表明：焊接参数300 A、29 V、1 m/min下,Y向、Z向的平均检测误差分别为0.22 mm和0.19 mm,实现了稳定高精度的焊缝跟踪。     

不锈钢埋弧焊金属芯焊丝的研制及其工艺性能

研制了一种不锈钢用埋弧焊金属芯焊丝GDMA308,配合HJ260用于0Crl8Ni9不锈钢的焊接。对研制的焊丝与常用的实芯焊丝HOCr21NilO进行了力学性能、晶间腐蚀性能和工艺性能比较。结果表明:GDMA308焊丝焊接接头克服了实芯焊丝焊接接头产生的“黑皮”现象,脱渣性能优良;接头力学性能符合GB／T 17853-1999、抗晶间腐蚀性能符合GB 4334．5-2000要求。     

厚板窄间隙埋弧焊焊缝阶梯形断口形成机理研究

为提高2.25Cr-1Mo-0.25V耐热钢埋弧焊接头的韧性,采用冲击试验和三点弯曲试验找到接头韧性的薄弱环节,并通过进一步的微观分析,试图揭示接头韧性的弱化机理。冲击试验显示,焊缝的韧性低于母材和热影响区,因此利用三点弯曲试验,对裂纹在焊缝中的扩展过程进行更深入的研究。在三点弯曲试验时观察到焊缝中出现阶梯形断口。通过扫描电镜观察到断口表面呈现出韧窝和准解理共存的混合形貌。金相观察发现,阶梯形断口出现在焊缝的柱晶区,其方向与柱晶生长方向平行或垂直。利用苦味酸腐蚀试样,观察到阶梯形断口与结晶方向平行的部分是沿原奥氏体晶界开裂,电子背散射衍射(Electron backscattered diffraction, EBSD)试验结果也证明了这一点,而垂直于结晶方向的部分是沿层状线开裂。因此,原奥氏体晶界和层状线是焊缝中需要特别关注的部位。通过调整焊丝成分和工艺参数,减少了焊缝中的层状线,焊缝韧性明显提高。