动态电阻控制在镀锌钢板电阻点焊上的应用

根据镀锌板的物理特性,分析了镀锌板焊接的难点。介绍了动态电阻控制的原理和实现过程,使用恒功率电阻点焊控制技术来解决双面镀锌板的电阻点焊工艺问题,保证了焊接质量,延长了电极的使用寿命。     

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...     

表面镀层对汽车板电阻点焊工艺窗口与电极寿命的影响

研究镀锌板和合金化镀层板对电阻点焊工艺窗口和电极寿命的差异。结果表明,合金化镀层板点焊电流范围比镀锌板点焊电流范围宽16%,电极寿命大于镀锌板。随着焊接电流的增加,点焊接头剪切力先增加后减小。相同焊接工艺时,合金化镀层板点焊接头剪切力高于镀锌板,接头最大剪切力分别为4.83 kN和4.43 kN。     

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。     

电极状态对镀锌钢板点焊质量的影响

分别在现场和试验条件下对试验用镀锌钢板进行了连续点焊工艺试验,并对电极不同状态下焊接接头进行了组织性能对比分析.结果表明:电极状态的变化会引起焊接过程动态电阻的突变,在动态电阻突变前,点焊接头均为合格,而在动态电阻突变后,点焊接头均为不合格,因此动态电阻的突变可作为判定焊接接头质量的主要依据.     

低碳钢点焊喷溅的动态电阻特征参量

针对电阻点焊车间生产,开发了一套点焊过程动态数据采集装置,用以采集和分析点焊过程喷溅行为的动态特征.利用系统对试验室环境下的点焊过程进行数据采集,分析了焊接电流、电极力、焊件表面状态、小边距及分流影响下喷溅的动态电阻曲线特征.结果表明,低碳钢点焊过程喷溅发生时,其动态电阻及其变化率曲线形式、峰值的大小、峰值点到达时刻和停留时间、峰值下降量等都有所不同;曲线在不同阶段有不同程度的突变,前期突变程度较大,后期较为平缓;提取的喷溅动态特征参量为动态电阻曲线及其变化率曲线的不同程度突变.     

不锈钢电阻点焊过程中的动态电阻变化规律分析

对利用自动数据采集技术获取的不锈钢点焊过程中的动态电阻信息进行系统研究.结果表明,不锈钢点焊过程中动态电阻能够灵敏且有规律地反映点焊工艺参数的变化,蕴含着丰富的点焊质量信息.焊接过程中动态电阻变化与熔核生长过程具有明显的对应关系,动态电阻曲线的拐点时间及终点值等特征量分别与熔核出现时间和最终熔核尺寸有很强的相关性.点焊过程喷溅会导致动态电阻骤降,其动态电阻变化率曲线在相应位置出现尖峰,为喷溅的自动识别提供了依据.     

逆变电阻点焊动态参数测试系统的研究

焊接电流、电压的准确测量对于精密控制逆变电阻点焊电源和保证焊接质量有着重要的作用.采用霍尔元件及其外围电路,对逆变电阻点焊的焊接电流进行测量,并设计了电压测量电路;为了减少CPU的计算时间,设计了电压有效值处理电路.以0.4mm厚的低碳钢板作为焊接实验材料,改变焊 接试验条件,得到各种焊接焊接实验效果.利用MATLAB对电阻点焊的焊接电流和电压有效值进行计 算和分析,得出焊接过程中低碳钢的动态电阻.结果表明:动态电阻能有效地反映点焊熔核的生长过程, 并且与熔核的尺寸有一定的关系,直接影响着焊接实验效果.     

基于非对称电极的铝合金/钢电阻点焊

采用非对称电极点焊铝合金A6061与低碳钢Q235,观察接合界面区反应层形貌及分布等微观组织特征,探讨焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响。在接合界面上观察到反应层的生成,其厚度随界面的位置的变化而变化。在22 k A的焊接电流条件下获得的接头抗剪力达到5.51 k N。结果表明,在铝合金与低碳钢的电阻点焊中,不对称电极的使用有效地提高了焊接接头强度。     

含镀锌板的三层板点焊熔核形成机理研究

基于车身制造需求,对含镀锌板的低碳钢三层板(0.65 mm厚的镀锌板、0.65及0.70 mm厚的裸板)按照不同焊接参数进行点焊工艺试验,并测试了其力学性能,观察了点焊熔核金相组织,从而分析了其熔核形成机理.研究表明:对于含镀锌板的三层板点焊,熔核最初是在裸板与裸板的接触面上形成的,经历横向和纵向扩展,直至形成完整的熔核.     

电阻点焊测力装置的设计与试验分析

在电阻点焊过程中,电极动态压力与焊接质量有着密切的关系.当前的测量装置与方法很难准确地测量焊接过程中电极动态压力的变化.通过改进试验装置的壳体结构,使得电极力直接作用在压力传感器上,避免间接测量电极力达不到的灵敏度.改进装置与原测量装置的试验对比说明,此种结构装置能够较准确的测量焊接过程中的动态压力信号,灵敏度较高.改进了壳体结构的试验装置,为电阻点焊过程中实时测量电极动态压力的变化奠定了基础.     

交流电阻点焊中电极位移波动特征的分析

利用改进的交流电阻点焊监控系统采集电极位移和焊接电流,经分析认为电极位移曲线上的波动是由50 Hz的交流电阻热脉冲引起的.利用电阻点焊中的洋葱环现象分析了电极位移波动特征的机理,认识到电极位移在熔核形成前以热膨胀为主,在熔核形成后以相变膨胀为主,并且都具有波动特征.利用焊接电流曲线提供的晶闸管触发角和导通角依次计算功率因数角、动态电阻和动态电阻热.通过位移波动周波峰值与动态电阻热的对比分析,发现位移波动周波峰值在点焊过程中对热膨胀与相变膨胀有较强的敏感性,能用来反应熔核形成过程的不同阶段.     

基于信号特征提取的电阻点焊质量在线评判

以焊点接头强度作为焊点质量评判的指标,通过对点焊过程焊接电流、动态电阻、电极位移信号的同步采集和特征分析,提取若干特征参量监测点焊过程,依据特征参量与焊点接头抗剪强度间的相关分析结果,选取来自不同监测信号的7个特征参量建立了表征点焊过程的特征模式,并将此转化为计算机可以识别的模式矩阵,同时以焊接电流参数为模式分类的依据,建立不同模式矩阵类别和焊点接头抗剪强度之间的映射,将模式矩阵作为Hopfield神经网络的记忆样本存储于网络,利用网络联想记忆的功能实现对未知样本点焊过程的模式识别,进而实现点焊质量的评判。网络测试结果表明,利用Hopfield网络进行焊点质量在线评判可以得到满意的效果。     

铝合金与低碳钢的复合电极电阻点焊接头特性

针对铝/钢难以焊接这一课题,研发了基于复合电极的电阻点焊新工艺,并对铝合金A6061与低碳钢Q235进行了点焊. 介绍了复合电极的设计、制造流程,观察分析了结合界面区反应层形貌及分布等微观组织特点,探讨了焊接电流对熔核尺寸和接头抗剪载荷的影响. 在结合界面上观察到了反应层的生成,其厚度随位置的变化而变化. 焊接接头熔核直径与抗剪载荷随焊接电流的增加而增大. 结果表明,在铝合金与低碳钢的电阻点焊中,镶嵌式复合电极的使用能够起到抑制界面反应层在焊点中央区域生长的效果.     

电阻点焊质量的监测与控制

本文通过对电阻点焊电极电压动态特性的分析,研究了低碳钢及低合金高强度钢电阻点焊的质量问题。文中将动态数据系统用于电极电压采样数据的处理,建立动态模型。该数学模型及有关判据,可用于监测与控制焊接过程。     

TiO2粉末介质介入铝合金电阻点焊熔核形核电阻特征分析

以TiO2粉末作为添加介质进行铝合金电阻点焊. 焊接过程中利用实时传感技术对电阻点焊熔核形核过程的电极电压与焊接电流信号进行实时检测,通过对检测信号的计算和分析得到熔核形核动态电阻曲线,研究TiO2粉末介质对熔核形核与生长过程电阻特征的影响. 结果表明,随着TiO2粉末介质的介入,熔核形核动态过程发生变化,表现出不同的动态电阻特征. 由动态电阻曲线提取的接触电阻、终了电阻和形核电阻热效应3个特征值均能反映TiO2粉末介质对熔核形核质量特征的影响,且终了电阻、形核电阻热与焊点最大承载力高度线性相关,可作为检测熔核形核质量的依据.     

A6061铝合金与Q235钢电阻点焊接头组织与性能

采用热补偿电阻点焊方法对A6061铝合金与Q235低碳钢进行焊接,探讨了焊接电流、电极压力对接头熔核尺寸和抗剪力的影响,观察分析了熔核界面区反应物形貌及分布等微观组织结构特征。试验结果表明,A6061铝合金与Q235低碳钢采用热补偿电阻点焊方法能在较低的焊接电流条件下获得具有较大熔核与较高抗剪力的点焊接头;接头熔核直径及抗剪力随焊接电流、电极压力的增大而增大;无飞溅条件下接头最大抗剪力为4.25 kN,对应的焊接电流为17.5 kA;接头界面处生成了主要由Fe2Al5和FeAl3构成的金属间化合物层。     

基于电极位移信号的电阻点焊质量预测模型

设计了电阻点焊过程动态参数监测系统，采集焊接电压、电流以及电极位移信号，建立以交流电阻点焊过程中的周波参数为输入空间，以试样的抗拉剪切强度为输出空间的点焊质量预测神经网络模型．为实现电阻点焊质量在线监控奠定了理论基础。试验结果证明了RBF神经网络用于这类应用场合的可行性和有效性。     

基于支持向量机的点焊质量分类

以点焊质量监控为目的,通过对点焊过程电极位移信号、动态电阻信号的同步采集和信号分析,从2种信号中提取12个有效的特征分量,构造点焊过程的监测数据集,以焊点的抗剪强度为指标,利用支持向量机(SVM)和RBF神经网络对焊点质量进行分类.测试结果表明,2种信号特征向量作为SVM的输入向量,在参数匹配的情况下,使用不同的核函数对喷溅和焊点质量分类均能取得较好的分类结果,分类器性能明显优于RBF神经网络模型.小样本情况下SVM具有较好的泛化能力,正确率仍保持在80%以上,据此认为提取电极位移和动态电阻的特征向量构筑输入向量,建立的SVM动态模型对点焊接头进行质量分类是可行的.     

基于人工智能的薄板电阻点焊数值分析及工艺参数优化

焊接参数的设置对电阻点焊质量有着至关重要的作用,将有限元数值模拟技术与BP神经网络及遗传算法相结合,对不锈钢薄板电阻点焊过程的工艺参数进行优化.对点焊过程进行有限元分析,将模拟结果作为网络的数据样本,以焊接电流,电极压力,焊接时间这三个主要的焊接工艺参数作为优化参数,以焊接熔核尺寸作为优化目标,建立了优化参数与目标函数之间的BP神经网络模型.结合遗传算法的全局寻优能力,获得使熔核尺寸最大的三大主要工艺参数的最优搭配.为电阻点焊工艺参数的选取提供了一条合理途径,对提高点焊质量有一定的意义.