搅拌摩擦焊温度场的数字孪生建模方法

作为制造技术数字化与智能化的关键技术,数字孪生技术的发展对现有建模方法提出了新的要求.其中,信息与物理的实时融合是数字孪生建模方法中的关键.以搅拌摩擦焊(FSW)为例,建立了一种可在"移动热源法"数值模拟中实时融入实测温度数据的迭代式信息-物理融合算法,并论证了基于此对焊接温度场进行实时复刻的可行性.算例试算表明,此迭...     

熔透熔池表面下塌变形的动态演变过程分析

根据熔池表面下塌变形的三维信息描述了工件的熔透程度．利用所建立的TIG（钨极惰性气体保护电弧焊）焊接熔池形态瞬时行为的数学模型,对准稳态情况下当焊接工艺参数发生突变时熔透熔池表面下塌变形的动态演变过程进行了数值模拟,得出了指导焊接熔透控制系统设计的基础数据．工艺实验结果表明,熔池上、下表面变形量的计算结果与实测数据基本吻合．     

基于视觉的激光深熔焊熔池检测及图像处理

针对不锈钢材料Nd：YAG固体激光深熔焊接,在充分分析熔池辐射光谱特征的基础上,并考虑同轴检测的技术特点,设计了熔池辐射光和YAG激光的传输与分离机构,优选了合适的半透半反镜片、窄带滤光片、中性减光片和变焦镜头等光路系统组件,成功构建了面向Nd：YAG激光深熔焊接的同轴视觉检测系统,获得了清晰的熔池区图像.针对拍摄到的...     

熔滴冲击力对MIG焊接熔池表面形状的影响

建立了熔化极惰性气体保护电弧焊焊接熔池流场与热场的数值分析模型，分析了熔滴冲击力对ＭＩＧ焊接熔池表面形状的影响规律，提出了计算焊缝余高部分和熔池几何参数的算法。定量分析了熔滴到达熔池表面时，其冲击力对焊缝和熔池形状的影响。低碳钢平板ＭＩＧ堆焊工艺试验结果表明，计算值与测试值吻合。     

脉冲TIG焊熔池宽度变化过程的实验检测

建立了一套以计算机视觉焊缝正面检测为基础的脉冲ＴＩＧ焊熔池宽度变化过程的实验检测系统。提出了脉冲基值期间动态熔池图象的采集和存贮方法，设计了熔池图象处理及熔池宽度检测的计算机软件。通过２ｍｍ低碳钢板表面堆焊的工艺实验，检测了脉冲电流及焊接速度对熔池宽度变化过程的影响     

熔焊热过程与熔池行为数值模拟的研究进展

熔焊是目前机械制造业中应用最为广泛的材料连接技术。熔焊过程中的传热与熔池流动行为对于焊缝成形、接头微观组织与服役性能等起着决定性作用。准确地分析和计算熔焊热过程与熔池形态,对于焊接冶金分析、应力变形分析、过程控制及工艺优化等都具有十分重要的意义,也是使焊接工艺从"定性"走向"定量"分析、从"经验"走向"科学"的重要途径。对焊接电弧物理、熔滴过渡、熔池形态、高速焊接熔池传热与流动、等离子弧焊和激光焊接的小孔与熔池动态行为、激光-电弧复合热源焊接热过程的数值模拟研究现状与存在问题进行了评述,讨论了上述前沿领域的研究方向与发展趋势,旨在为实现熔焊工艺优化和过程控制提供理论依据。     

焊工训练器模拟焊条空间位姿的检测与计算

模拟焊条空间位姿的检测与确定是焊工训练器研制过程中的关键技术问题。本文介绍了模拟焊条端头空间位姿的数学模型、检测方法及实时算法。     

PAW+TIG电弧双面焊接小孔形成过程的数值模拟

综合考虑影响等离子弧小孔形成的等离子流力、重力、表面张力等力学因素，建立了等离子电弧＋钨极电弧（PAW＋TIG）双面焊接时小孔形成过程的数学模型，并与焊接传热的控制方程耦合，采用数值模拟技术，定量分析了小孔形成的动态过程，根据数值分析结果，将小孔的形成过程分为开始焊接到熔透，熔透到开始穿孔，开始穿孔到小孔形态稳定三个阶段，熔池的最小跨距可作为小孔建立的评价指标。小孔的形成是热、力共同作用的结果。     

Finite element analysis of keyhole plasma arc welding based on an adaptive heat source mode

An adaptive heat source mode is proposed to account for the keyhole effect and the characteristics of volumetric distribution along the direction of the workpiece thickness. Finite element analysis of the temperature field in keyhole plasma arc welding is conducted and the weld geometry is obtained. The predicted results are in agreement with the measured ones.     

基于12维统计矢量的GMAW焊接过程监测模糊神经网络系统

将熔化极气体保护焊(GMAW)焊接电参数概率密度分布(PDD)和时间频数分布(CFD)数值信息进行进一步的处理,用其平均值、方差和标准方差等统计参数,构成12维矢量S12,描述不同工艺条件下的GMAW焊接过程。综合神经网络和模糊技术的优点,建立了模糊神经网络系统FKCN,对8种工艺条件下24个GMAW焊接试验的识别成功率达到了100％。