高频复合双钨极氩弧焊方法与数字电源研制

提出了一种优质高效低耗的新型非熔化极复合焊接工艺方法,并研制出新型高频复合双钨极TIG电源,可同时输出两路电流波形,一路为高频方波电流,其基值电流0~300 A,峰值电流0~100 A,频率0~80 kHz,占空比0~100%,脉冲电流变化率高达50 A/μs;另一路为变极性方波脉冲电流,其正负半波幅值为0~500 A,频率0~100 Hz,占空比0~100%,变极性电流变化率高达300 A/ms.测验结果表明,所设计的高频复合双钨TIG焊电源达到了预期设计目标,高频方波电流在80 kHz频率时仍然具有较快的上升和下降沿.最后采用铝合金板进行了堆焊试验,试验结果表明,焊接过程稳定,焊缝成形良好.     

焊接过程参数传感采集系统以太网接口设计

焊接电压、焊接电流等焊接参数决定电弧形态和熔滴过渡形式,对焊接过程的稳定性和焊缝质量有决定性的影响。焊接电压、焊接电流等电信号的高速、实时采集传输是实现焊接过程监控和焊接过程数字化的突破性关键技术。传统焊接过程参数传感时由于通讯接口的限制造成传输频率低,无法满足焊接电信号精细化分析和焊接质量在线感知的需要。设计了一套采用MCU和以太网芯片DM9000通讯接口的焊接过程参数高速传感采集系统,采用基于TCP/IP的网络传输协议进行数据传输,测试结果表明,设计的以太网通信接口成功实现了采样频率为1 000 Hz的焊接电压和电流波形的高速传输。     

基于特征级注意力的方面级情感分类模型研究

近年来大数据、自然语言处理等技术得到了飞速发展。情感分析作为自然语言处理细分领域的前沿技术之一,得到了极大的重视。然而,低参数量、高精度依然是制约情感分析的关键因素之一。为实现模型参数少、模型分类精度高的情感分析需求,通过改进特征级注意力机制的输入向量,以及前馈神经网络与注意力编码的前后位置关系,得到可复位特征级注意力机制,并基于该机制提出了基于可复位特征级注意力方面级情感分类模型(RFWA)和基于可复位特征级自注意力方面级情感分类模型(RFWSA),实现了高精度的方面级情感分析效果。在公开数据集上的实验结果表明,相比现有的主流情感分析方法,所提出的模型有明显的优势,尤其是在取得相当分类效果的情况下,模型的参数量仅为最新AOA网络的1/4。     

等效电阻互模糊熵诊断铝合金双丝PMIG焊稳定性

铝合金双丝脉冲惰性气体保护(pulse metal inert gas, PMIG)焊焊接过程中两个电弧之间的相互作用对焊接稳定性的影响非常关键,并且焊接电弧等效电阻相较于焊接电流与弧压包含更全面的电弧信息,基于此提出了等效电阻互模糊熵方法来评价铝合金双丝PIMG焊接过程稳定性. 对3A21铝合金进行了一系列双丝PMIG焊接试验研究,计算其等效电阻互模糊熵,证实焊接过程越稳定等效电阻互模糊熵值越大. 设计了焊接稳定性状态存在突变的焊接试验,将焊接电弧等效电阻模糊熵与互模糊熵对稳定性突变的敏感性进行了对比. 结果表明,等效电阻互模糊熵比模糊熵对焊接过程稳定性的变化更加敏感,能更准确地诊断出焊接过程稳定性的突变点.     

5A06铝合金厚板双丝PMIG焊接头组织与性能

采用双丝PMIG协同式高效焊接方法对板厚为60 mm的5A06铝合金进行了焊接试验,获得了优良的焊接接头,并对焊接接头进行了金相组织和力学性能分析. 结果表明,母材保持轧制态纤维状组织,焊缝组织细密均匀,主要为α(Al),β(Mg₂Al₃)及部分Mg₂Si杂质相. 接头平均抗拉强度和断后伸长率分别为306.17 MPa和11.93%,达到母材的90.5%和61.5%. 对比接头各层显微组织和力学性能发现,热输入影响焊接接头热影响区宽度和力学性能. 在焊接热输入最小的正面盖面层,焊缝组织更细,热影响区宽度更窄,试样力学性能更好.     

铝合金双丝脉冲MIG焊双向熔池同步视觉传感及图像处理

铝合金双丝脉冲焊接时,强烈的双弧光强和铝合金的强反射作用造成熔池视觉传感比较困难。建立一套双丝脉冲焊熔池双向同步视觉传感软硬件系统,通过近红外滤光技术和控制电荷耦合器(Charge-coupled device,CCD)快门曝光时间,获得清晰的尾部和侧面同步铝合金熔池图像。针对铝合金双丝脉冲焊熔池图像存在的高频横纹干扰,提出利用巴特沃斯低通加强滤波的方法进行去除,并通过灰度拉伸、阈值分割和边缘提取等图像处理方法,获得双向熔池轮廓。通过熔池几何形态分析,得到双丝脉冲焊前中部熔池形状为椭圆形,尾部形状为抛物线。在获得抛物线和椭圆曲线方程的基础上定义并计算熔池宽度、全长、面积、周长、尾部系数等熔池几何特征参数。     

熔滴填充位置对激光焊接熔池动态行为的影响

借助熔滴作用下的三维瞬态激光焊接热-流耦合有限元模型,对不同的熔滴填充位置下熔滴进入熔池过程的匙孔三维形貌、熔池金属流动特性进行研究。数值模拟计算结果表明,熔滴填充位置对激光焊接过程中匙孔三维形貌及熔池液态金属的流动行为的影响较大。当熔滴填充位置由0.5 mm增大到1.8 mm时,对匙孔三维形貌变化的影响减弱,熔池内部挤压匙孔前壁和后壁驱使匙孔闭合的流动趋势减弱而维持匙孔壁张开的流动趋势增强,匙孔底部液态金属流动速度的波动幅度减弱。     

单束与双束串行激光填丝焊特性对比

以铝合金为研究对象,研究了双束串行激光填丝焊不同能量比对焊缝成形及焊缝气孔率的影响,并与单束激光填丝焊工艺进行对比。进一步借助高速摄像机对双束串行激光填丝焊能量比R为20/80以及单束激光填丝焊的熔池、匙孔以及等离子体的变化进行对比分析,获得了双束串行激光填丝焊能量比R为20/80时焊缝气孔率降低的原因。结果表明,对于双束串行激光填丝焊,当能量比R为20/80时焊缝气孔率较低。与单束激光填丝焊相比,双束激光填丝焊能量比R为20/80的焊缝气孔率降低了38%,而且焊接过程中焊丝熔化后沿熔池边缘流入,可大幅降低对匙孔的冲击作用,匙孔始终处于张开状态,焊接过程中等离子体的形态波动相对较小,表明焊接过程的稳定性较好。