清华大学焊接研究中心隆重召开庆贺潘际銮院士八十华诞暨焊接学科发展研讨会

2007年12月15日,清华科技园的阳光厅洋溢着热烈而欢庆的气氛,庆贺中国焊接事业的开拓者、中科院院士、清华大学教授潘际銮先生八十华诞暨焊接学科发展研讨会在这里隆重召开.     

非旋转管道环缝焊接自动控制技术

建立了非旋转管道环缝焊接自动控制系统,并介绍了其系统结构和工作原理。该系统可控制焊炬沿三个方向运动,并具有记忆跟踪功能。为满足全位置焊接工艺的要求。焊接电流、电弧电压、焊接速度及焊炬摆动的速度和摆幅等参数能根据焊接位置的不同自动调节。实验表明,该系统运行可靠,能有效提高生产效率,很好地满足了管道环缝打底、填充和盖面焊接的需要,具有重要的工程应用前景。     

一种X射线成像系统模型及其快速标定方法

利用X射线进行工件内部缺陷检测是目前应用最广泛的无损检测方法之一,基于图像处理的自动检测技术是其主要发展方向.系统成像模型的建立和标定确定了成像目标与其图像之间的几何对应关系,是利用图像进行自动定位与测量的前提.在忽略一些非线性因素如图像增强器输入屏形状等的情况下,针对用于大直径螺旋钢管焊缝缺陷自动检测的射线成像系统,提出一种简便、可操作性强的方法进行建模并进行标定,结果表明了所采用方法的有效性.     

铝板T型接头背面筋板位置检测方法研究

采用涡流检测方式检出铝板T型接头背面筋板位置,检测误差范围在0.48 mm之内。欲检测背面筋板位置,线圈所生磁场必须能穿透铝盖板,为此先对待检试件尺寸及线圈内、外径、线径、厚度等参数进行分析,计算了线圈产生的磁场强度分布,确定了线圈尺寸。使用有限元软件comsol仿真不同检测频率下的涡流穿透深度,同时考虑实际工业应用中需有较高的扫查速率,确定了检测频率。设计并制作了检测电路,使用ADuC812单片机为核心,控制AD9854芯片产生正弦激励信号作为载波将背板信号进行调制,再用相敏检波检出背板信号。实际检出波形与所预期结果相符,能清楚判别背面筋板中心位置,误差范围小,本研究拓展了涡流检测技术的应用领域。     

基于多帧图像焊缝缺陷轨迹跟踪的X射线实时检测技术

正基于X射线实时成像的焊缝缺陷在线检测是重要焊接结构连续生产过程中的关键环节,而动态图像处理技术是实现在线自动检测的关键。对于高噪声焊缝X射线实时图像,采用单帧图像处理算法无法克服缺陷误检与漏检之间的矛盾,需要研究多帧关联的图像处理方法。目前该领域已有的X射线多帧实时动态图像处理主要采用图像匹配方法或帧间缺陷匹配方法,前者在进行相关度计算时实时性较差,后者对低对比度缺陷容易产生漏检。另外,现有的焊缝缺陷检测图像处理算法对     

激光-等离子弧复合焊温度场的数值模拟

利用峰值热流随深度衰减的高斯体热源与高斯面热源相结合的方法,建立了激光等离子弧复合焊三维运动热源模型,重点考虑了由热源间距引起的激光束与等离子弧之间相互作用对热源模型的影响.基于所建立的热源模型对2 mm厚1420铝锂合金板的激光等离子弧复合焊接温度场进行了有限元分析,得到了不同热源间距条件下焊接区域的温度场分布.结果表明,仿真结果与试验结果相符合,证明了该热源模型是反映了客观实际的.此工作对于激光电弧复合焊接传热及工艺研究具有指导意义.     

基于X射线数字化图像处理的双面焊焊缝缺陷检测

对双面焊焊缝的缺陷自动检测,提出了对焊缝重叠区边缘区与非边缘区分别进行处理、非细长缺陷与细长缺陷分别进行处理的思路.在逐列灰度波形分析检出焊缝外边缘和两焊缝重叠区边缘的基础上,对于非细长缺陷,采用大模版中值与均值滤波相结合模拟背景,然后对消除背景后图像采用分区域阈值检出焊缝缺陷,对于细长缺陷,提出了基于逐列自适应二值化和改进霍夫变换的缺陷分割算法.结果表明,所提出的方法能够在有效地避免两焊缝重叠区边缘处误检的同时,检出微弱线缺陷.     

基于椭圆簇轨迹特征的板中超声导波线弧类阵列成像研究

超声导波换能器阵列的布置形式对超声导波成像质量有重要影响,规则的直线阵列、弧形阵列和非规则的贝塞尔阵列等线弧类阵列在板中超声导波成像时有内在联系。讨论线弧类阵列布阵方法,建立线弧类阵列成像系统,分析多通道线弧类阵列信号特点和其图像椭圆簇轨迹特征,基于图像椭圆簇轨迹特征提出线弧类阵列超声导波成像检测的分辨率分析准则,据此研究了线弧类阵列成像检测横向分辨率的影响因素。理论分析和成像结果一致表明,基于图像椭圆簇轨迹特征的板中超声导波合成孔径聚焦可统一运用于以上规则和非规则的线弧类阵列成像,散射点处图像灰度呈现椭圆簇轨迹分布特征,相同基准阵列的超声导波成像检测时弧形阵列有比直线阵列更高的横向分辨率,贝塞尔阵列的横向分辨率与弧形阵列相当,这与分辨率分析准则一致。为进一步开展线弧类阵列统一灵活运用于工业复杂现场的大尺度板材超声导波成像检测研究与应用提供基础。     

多微处理器在管道焊接自动控制系统中的应用研究

建立了基于多微处理器的管道全位置焊接自动控制系统,描述了其系统结构、工作原理和软件设计。通过串行通信,PLC和单片机之间实现了对焊接参数的协调控制。还介绍了串行通信的硬件电路、PLC系统设置和系统抗干扰措施等。实验表明,该系统运行可靠,能有效提高生产效率,具有重要的工程应用前景。     

锻压力对铝合金点焊接头疲劳行为的影响

采用试验和有限元分析相结合的方法，考察了锻压力对铝合金电阻点焊接头中残余应力和接头疲劳行为的影响。结果表明，采用锻压力显著降低了熔核边缘外部热影响区中的残余应力，疲劳裂纹不再从热影响区中萌生。而是全部从熔核边缘处开始；残余应力的降低使得疲劳裂纹扩展的驱动力减小，接头的疲劳强度提高。