铝合金脉冲VPPA焊接电信号的小波分析

焊接过程中采集到的焊接电信号中存在许多噪声,为了抑制噪声,提高信噪比,以LabVIEW作为开发平台,采用LabVIEW小波滤波方法对所建立的脉冲VPPA焊接系统焊接电信号进行了滤波;并与经典巴特沃兹滤波器滤波结果进行比较。结果显示,小波分析在信号高频、突变处有明显的优点,保留了原信号的信息,降低了信号失真。分析电弧功率谱发现,小波分析在有效抑制了谐波的同时保留了焊接电流中加入的高频脉冲部分,实现了焊接电信号的还原。     

5A06铝合金薄板VPPA焊接工艺研究

通过对2.8 mm厚的5A06铝合金变极性等离子焊接穿孔工艺研究,获得了薄板铝合金VPPA优化的焊接工艺参数.焊缝外观成形良好,X射线无损检测表明,VPPA接头无气孔等缺陷.金相试验表明,焊缝区显微组织晶粒纤细,组织均匀.变极性等离子弧焊接头常温抗拉强度在370～ 375 MPa之间,断后伸长率平均值为9.7％,其接头强度系数接近达到98.7％,接头未出现软化,为等强匹配焊接接头.     

焊接参数对铝合金VPPA焊缝成形的影响

在铝合金变极性等离子弧穿孔立焊过程中,正、反极性电流和离子气流量等焊接参数对焊缝成形和焊缝质量都有显著影响,这些焊接参数的合理匹配是保证穿孔过程和焊缝稳定成形的重要前提.试验采用厚度10 mm的LD10铝合金板作为焊接母材,重点研究了焊接电流和离子气流量对焊缝质量的影响,分析了正、反极性电流的幅值和时间比对焊缝成形的影响规律.研究结果表明:随着焊接电流的增大,焊缝背面熔宽和余高增大,正面熔宽增大而余高减小;随着离子气流量的增大,焊缝背面余高和宽度增加,正面余高和宽度减小.     

薄板铝合金脉冲交流TIG焊工艺

采用双逆变脉冲交流TIG焊机对薄板铝合金的焊接工艺进行了研究，探讨了脉冲电流幅值、EP半波时间、脉冲电流频率对焊接工艺的影响。脉冲电流幅值和EP半波时间对铝合金表面氧化膜的清理有重要影响，在焊接薄板铝合金时应采用较低的脉冲频率。采用合适的焊接规范参数，容易实现焊缝成形的控制，并能获得较好的焊接质量。     

交流脉冲MIG焊接铝合金薄板的工艺特性

交流脉冲MIG焊其焊缝熔深及焊丝熔化速度不仅与焊接电流有关，而且与负极性比率有关。当负极性比率等于零即直流且焊丝为正极性的MIG焊时，其焊缝熔深最大，焊丝熔化系数最小，熔敷速度最小；随着负极性比率增加，焊缝熔深减小，同时焊丝熔化系数增加，熔敷速度增加。交流脉冲MIG焊接铝合金薄板时，通过调整焊接电流及负极性比率，形成浅焊缝熔深的同时，形成较高的熔敷速度，从而可以提高焊接速度，避免出现烧穿及熔池下塌现象，保证焊接质量。     

复杂空间曲线焊缝VPPA专用焊接机头设计

通过调研铝合金等离子弧穿孔焊接在自动化焊接中的应用现状,分析铝合金等离子弧穿孔焊工艺的焊缝成型问题,运用优化设计理念,使用Solidworks软件,设计了一款以操作机系统为依托,以人在回路为主要控制模式的微型等离子弧焊接机头(VPPA焊接机头)。根据结构原理图,同时以优化设计为目标确定了VPPA焊接专机的整体设计思路,结合设计经验确定了各运动机构的整体设计方案。通过VPPA焊接机头与操作机的配合,实现了复杂空间曲线焊接焊枪与焊缝位置的精确对中,实现了良好的焊缝成型和较高的焊接效率。     

壁板类铝合金零部件VPPA熔积成型数控系统

以CX1020嵌入式控制器为控制中心,采用主站+从站控制方式,基于Ether CAT实时工业以太网搭建数控系统硬件平台,以Twin CAT为软件开发平台,完成了熔积成型数控系统的程序开发及人机交互界面HMI的设计。制定机器人控制面板RCP与CX1020主站间的数据通讯协议,并实现通讯。制定G代码的格式,并根据制定的G代码格式生成熔积成型零件的轨迹文件,并采用VPPA焊接工艺进行熔积成型实验,获得表面光滑且质量可靠的金属零件,验证了数控系统的稳定性及实用性。     

铝合金薄板交流CMT焊接过程能量分配研究

以1060铝合金为对象,采用交流CMT焊接技术进行平板堆焊,研究了交流CMT焊接过程中用于母材熔化能量和焊丝熔化能量的精确控制.结果表明,通过变换EN、EP的数值及比例可以对交流CMT焊接过程中的能量分配进行控制进而控制焊缝成形.当EN/EP=1∶1时,焊接过程中输入的总能量不变,由于删值的变化使对母材连续热输入的方式发生改变,会使熔深余高变化,随着删个数的增加、熔深逐渐减小、余高逐渐增加.当EN+EP=14时,变化EN的个数.当EN=0时相当于直流反接,此时焊丝的熔化系数最小,熔深最大,余高最小;随着EN的增加,焊缝熔深减小,对焊丝的热输入逐渐增加,余高增加.     

夹具约束对铝合金薄板焊接变形的影响

采用热弹塑性有限元技术对不同夹具拘束情况下铝合金薄板焊接过程进行了数值模拟,并利用脉冲氩弧焊接工艺、不同的夹具布置形式,研究了厚度为5 mm铝合金薄板构件的挠曲变形.结果表明,冷却过程中夹具对焊缝附近的塑性变形区的收缩等效于反向拉伸,可减小纵向残余塑性应变,因此利用夹具的拘束作用可以控制和减小铝合金薄板焊接残余应力和变形,但夹具对焊缝及附近区域的拘束程度不同,控制焊接变形的效果也不同.采用合理的夹具布置可以将薄板的纵向残余挠度控制在1 mm左右.     

焊接电流对铝合金点焊接头组织的影响

采用DN-100型固定式点焊机,金相显微镜研究了焊接电流对铝合金接头组织和性能的影响规律.结果表明:焊接电流小时,熔核小,晶粒粗大且不均匀,有缺陷.随着焊接电流的增大,熔核增大,形成有效熔核,晶粒细小且均匀,性能提高.     

焊接电流对铝合金接头力学性能的影响

采用DN-100型固定式点焊机、金相显微镜研究了焊接电流对铝合金接头宏观断口和显微断口形貌、组织的影响规律.结果表明:随着焊接电流的增大,断口直径依次增大.拉应力增加,熔核区的硬度均低于母材.     

退火温度对冷轧态3003铝合金组织性能的影响

利用光学显微镜观察3003铝合金铸轧板、冷轧板以及冷轧板退火后的显微组织,用电子拉伸试验机进行拉伸试验,获得不同退火温度下铝板的力学性能,讨论了退火温度对该合金显微组织、抗拉强度和伸长率的影响.结果表明,随退火温度升高,抗拉强度下降,达一定温度后趋于稳定,伸长率的变化规律则相反;从而确定3003合金的再结晶温度为460℃.     

铝合金板材拉伸时的润滑处理

介绍了铝合金板材拉伸成形的摩擦特性及影响摩擦和润滑的主要因素,通过选用合适的润滑剂,显著降低铝合金板材拉伸时的变形力,提高了零件的表面质量和良品率,取得了较好的经济效益。     

铝合金防伪花纹板材研制

研究了铝合金防伪花纹板材的生产工艺，花纹辊磨制方法，板材表面氧化工艺。     

5754-H34铝合金板材生产工艺研究

研究了不同冷变形程度，退火温度对5754铝合金冷轧板材的组织和力学性能的影响，确定了5754合金H34状态板材的生产工艺参数，即冷变形程度25%-45￥，稳定化退火温度120-160℃，保温时间3-6h，在工业生产条件下，其产品的技术指标达到了用户要求。     

铝合金板材弯曲性能试验

阐述了铝合金板材弯曲试验的关键参数，介绍了弯曲试验装置，给出了弯曲试验的结果判定。     

火焰矫形对高速列车用铝合金焊接接头组织和性能的影响

采用火焰加热方式对6005A铝合金型材焊接变形进行矫正。研究了不同加热温度对焊接接头拉伸强度、硬度及微观组织结构的影响。实验结果表明，当火焰加热温度低于175℃时，焊接接头的拉伸强度、硬度未降低，热影响区内软化区的显微组织未发生明显变化。当加热温度超过200℃时，焊接接头的硬度发生较明显降低现象，拉伸断裂处随着加热温度的升高向基材方向移动，软化区显微组织粗化；软化区材料性能下降的原因是在焊接及后续的火焰矫形热循环过程中过热导致该区晶粒粗大。     

铝合金薄板拉伸校平工艺的研究

研究铝合金薄板新拉伸矫平工艺，解决国产薄蒙皮板不平度不符合轻型民用飞机Y12薄蒙皮平板胶接的要求，给出了关键工艺参数。     

变压边力对铝合金板拉深成形性能的影响研究

利用数值模拟软件Dynaform研究了可变压边力对铝合金板拉延性能的影响,包括随时间变化的压边力对圆筒形件成形质量及特征节点应变路径的影响和随位置变化的压边力对盒形件成形质量的影响.研究表明,随时间变化的渐增式和(^)型变压边力(筒形件)以及随位置变化分块布置的压边力(盒形件)可以有效地控制起皱和拉裂的发生.这能提高铝合金板的拉深成形性能,从而获得较好的成形质量.