根据TIG焊接过程中的实际情况,利用VOF方法追踪自由表面,建立了包括自由表面的三维瞬态TIG焊熔池模型。采用FLUENT软件,考虑浮力、电弧压力、电磁力以及表面张力,对不同焊接电流下的TIG焊熔池行为进行数值模拟,得到了熔池的温度场、流场和自由表面变化情况。结果表明：所建立的TIG焊熔池模型是正确的,随着焊接电流的增大,熔池最高温度升高,熔深...
将高压脉冲引弧所产生的干扰小和高频高压振荡引弧时的引弧成功率高相结合起来,实现一种低频高压脉冲引弧方式。介绍低频高压脉冲引弧方式的工作原理和参数选择,并通过实验测试发现,该引弧方式产生的干扰小,引弧成功率高。
针对旋转电弧传感器在焊接时存在的振动现象,先通过ADAMS联合ANSYS对传感器建立刚柔耦合模型,在此基础上再利用ADAMS/Vibration对模型进行模态分析和强迫振动分析,得到系统的各阶固有频率、模态主振型以及频率响应曲线,为旋转电弧传感器的结构改进提供了基础。
基于ANSYS有限元软件,对H220YD钢板/6008-T66铝合金异种材料电阻点焊过程进行模拟,研究预压和焊接阶段的压力和温度分布。结果表明,在预压阶段,随着到对称中心距离的增加,铝合金/电极接触界面压力先逐渐减小,在接触边缘附近迅速增大,达最大值后又迅速减小,铝合金/电极界面和铝合金/高强钢界面压力则是先略微升高后逐渐下降;随着电极压力的增加,...
采用TIG焊接对新型模具钢（HHD）进行焊接修补,对焊接接头采用脉冲处理,研究脉冲时间对焊接接头显微组织、显微硬度、拉伸性能的影响。结果表明,随着脉冲时间的增加,焊接接头的晶粒细化,焊缝的显微硬度和焊接接头的横向硬度增大,同时其拉伸强度和延伸率也增大。当脉冲时间为480 ms时,其焊缝硬度为310 HV,焊接接头横向硬度310 HV,抗拉强度增加到9...
锡铋合金是一种比较理想的低温无铅焊料,但是铋的氧化会使焊料润湿性变差,严重阻碍其应用。活化剂能除去焊料表面氧化物,提高焊料的润湿性。以锡铋焊料的铺展性能和焊点形貌作为评价的主要指标,通过焊接实验研究活化剂用量、活化剂配比对锡铋焊料助焊剂的物理性能及锡铋焊料铺展性能的影响。结果表明：活化剂质量分数为25%,活化剂柠檬酸、水杨酸...
随着电力电子技术的快速发展,大量的开关器件被应用于电力控制中,给电网带来不可忽视的谐波。在众多谐波补偿装置中,电力有源滤波器是一种比较理想的滤波装置,它可以实时地检测出电网中的谐波电流,由补偿装置发出补偿电流,从而达到谐波抑制的目的。如何快速准确地检测出电网中复杂的谐波电流成为一个重要的研究内容。提出一种基于小波变换的无功...
针对中厚板复杂焊缝轨迹变化的不确定性、焊枪位姿难以实时调整的问题,开发了一套用于中厚板复杂焊缝自动焊接机器人自动跟踪系统。利用激光位移传感器采集复杂曲线焊缝信息,建立工件坐标系,根据采样点对焊缝路径进行函数拟合,使得焊缝路径的曲线轨迹变得圆滑连续。根据曲线轨迹函数采用齐次坐标变换矩阵实时改变焊枪位姿,并结合导轨和机器人的...
针对激光焊接紧密对接微间隙焊缝,构建以磁光传感器为核心的微间隙焊缝检测系统,通过该检测系统检测出反映焊缝特征的磁光图像。通过分析磁光图像的特点,确定了测量系统形成磁光图像机理是由于恒定电磁场在焊缝两侧产生极性相反的磁极,不同极性的磁场会使偏振光有不同的旋转方向,通过磁旋光效应形成焊缝磁光图。对焊缝磁光图进行多种数字化处理,...
针对TKY管节点焊缝缺陷不易识别、定位难度大等问题,采用几何作图法建立了TKY管节点焊缝接头模型,确定相控阵声束线。在此基础上,通过采用计算机辅助技术手段,有效降低了TKY管节点焊缝超声相控阵扇形扫查时的检测盲区,实现了声束覆盖焊接接头范围的可视化,开展相应的计算机辅助检测实验。分析表明,采用超声相控阵的计算机辅助检测能快速识别和定...
CO2连续型激光焊机在工业生产中应用广泛。基于总线通信技术,结合CO2连续型激光焊机焊接的工艺流程,选取了控制系统的输入和输出信号,设计了以西门子S7-400为主要控制器的焊机自动化控制系统。控制系统由伺服对中控制、氮气压力控制以及电动机位置/速度控制三部分组成,能够完成钢板母材间的高质量焊接。并基于Win CC研发了能实现流程监控和故障...
为准确度量电弧信号突变信号特征,运用非抽样小波镜像变换算法提取电弧信号特征。首先将截取到的电弧信号作镜像合成变换;其次,采用非线性小波阈值和非抽样小波分解与重构方法相结合滤除镜像信号噪声,减少消噪算法运算过程的计算量;最后通过信号镜像逆变换裁剪出真实的电弧波形。实验结果表明,与传统方法相比,新方法在降低信号噪声的同时,有效抑...
摘要：目前针对国内MIG焊送丝机普遍采用电压负反馈的常规PID控制，控制参数无法在线调节，送丝平稳度不高、送丝系统动特性差等缺点，设计了一种基于模糊PID控制器的闭环送丝机速度调节系统。阐述送丝机速度调节原理，建立模糊PID控制器隶属函数和模糊规则表，给出模糊PID控制的PLC程序实现方法。
归纳及总结单相单级APFC的主电路拓扑。针对直耦式Boost APFC电路在高压、高频场合开关管损耗大、功率传输效率不高以及功率密度低等问题,分析三种基于新技术的改进型电路拓扑：多电平、交错并联及无桥APFC电路拓扑;同时归纳了磁耦式APFC电路拓扑,该类型电路拓扑具有电气隔离、电压等级变换以及多路输出等优点,重点分析基于Boost型的正激APFC电...
基于摩擦焊技术特点,研究摩擦叠焊单元成形工艺,分析转速、进给速度和轴向压力这三个主要工艺参数对摩擦叠焊单元成形过程的影响。结果表明：焊接过程中选用高转速,可以显著提高产热速率,填充材料更容易达到塑性状态而与预制孔侧壁紧密结合,在与转速匹配较好的进给速度和轴向压力范围内,选用较高的进给速度和轴向压力更容易获得质量优异的接头。
基于A304不锈钢压力容器非线性焊接裂纹的补焊,利用有限体积法建立非线性移动三维焊接熔池流动数学模型,研究补焊熔池流动,通过非线性修正的双椭球热源模型,表征补焊过程中熔池的非线性移动轨迹和传热。在纯传热、负表面张力、正表面张力三种情况下,分析了非线性裂纹补焊过程中的焊接温度场、熔池流动和形貌,结果表明,压力容器裂纹补焊过程中,表...
研究气体保护钨极弧焊（GTAW）参数对AISI 202铬锰不锈钢点状腐蚀的影响,开发了一个实证数理方程,用以建立耐点蚀当量数（PREN）与焊接电流、焊接速度、焊枪角度和气体流速等焊接参数之间的联系。采用带有四个参数、五个层级的水平中心组合反应曲面法进行实验。并用方差分析检验了模型的妥善性。用表面和等值线图研究了焊接接头耐点蚀当量数工艺...
利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究双牌号材料316/316L换热管和316/316L管板焊接接头与316L换热管和316L管板焊接接头的在3.5%Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明：双牌号材料316/316L的焊接接头耐蚀性能更优越,选择合适的焊接工艺有利于提高焊接接头的耐腐蚀性能。
利用激光共聚焦显微镜获得的金相图像对2219铝合金的焊缝微气孔进行了量化分析和统计评定,分析铝合金焊缝气孔形成与分布的特点,与断口面的气孔量化结果进行对比,指出焊缝局域位置的气孔率对焊接接头性能的不利影响,并提出拟以2%及以上的气孔率作为接头性能预测和失效分析的一个定量依据,是对包括X射线探测在内的焊缝气孔人眼分辨与评定的必要补...
压力容器中筒体与接管的连接处即压力容器的不连续区域,在焊接过程中将产生局部应力,焊后存在一定的变形。利用Swing、Awt技术开发出用于压力容器管接头焊接过程参数化模拟程序,分别对材料属性、热源参数制定、建模过程、运算过程及方法进行了“宏”处理。旨在简化模拟过程提高制定合理焊接工艺参数的效率,最终为减小焊接变形提高焊接质量提供参...
利用计算机建立用于模拟钛合金全焊透激光焊接中金属流动的数学模型。本模型中,考虑到等离子体效应和小孔吸收效应,热源包括在上表面的平面热源和沿z轴方向的圆柱形热源。通过求解能量、动量和质量守恒方程可以获得温度场和流场。使用带松弛参数的动量插值方案能够简化计算算法,同时减小计算机的存储空间。引入模糊区域,提供了一种简单的方法来...
对不同层间温度下690 MPa级HSLA钢熔敷金属进行室温拉伸试验,探讨晶粒尺寸对熔敷金属屈强比的影响规律。应用电子背散射衍射技术统计熔敷金属的有效晶粒尺寸。结果表明：层间温度的降低使熔敷金属的屈强比升高,层间温度从200℃降低到80℃,屈强比由0.781增加到0.82。进一步研究表明：随着层温的降低,组织细化是屈强比升高的主要原因。
使用类似K型热电偶测量不同薄板焊缝接头在GTAW焊接过程中热影响区温度的分布。对比通过有限元分析软件建立的三维有限元模拟测量板材的温度分布情况。由于热电偶与熔合线接近且冷却速度相似,证明实验和仿真结果吻合,尤其表现在热影响区的微观组织上。另外,还可在焊接过程缺少填充材料时,观察峰值温度和不同材料的冷却速度。
对X70管线钢进行瞬时液相扩散焊接,采用热电偶测温,氩气作为保护气,铁镍非晶体箔片作为中间层,在焊接压力3 MPa、双温焊接工艺条件下,分析不同保温温度和保温时间对焊缝接头金相组织和力学性能的影响。结果表明,高温1 210℃~1 230℃,保温1 180℃~1 200℃,保温时间4~8 min条件下,焊缝抗拉强度均强于母材。通过观察焊缝分析和拉伸断口形貌,保温温...
预测有关激光焊接工艺中固体工件的温度分布、峰值温度、冷却速度及热循环的广义理论。在没有发生熔化的区域（从熔化带边缘到高热影响区的末端区域）,通过对移动的点热源或线热源进行分析表明,相比热源前后的温度梯度,前者远远高于后者,焊接速度的提高可拉长热源周围的等温线,原材料导热系数越高就会使等温线越圆并且可降低热源之前的温度梯度...
舰船制造工业中,钢材焊接要求具有较强的耐腐蚀性,分析舰用耐腐蚀钢相贯节点透射焊接强度的数值模拟方法,指导耐腐蚀钢透射焊接工艺。传统的耐腐蚀钢相贯节点透射焊接强度数值模拟方法,采用截面配置透射焊接方法,对焊接开裂点和屈服点等特征点的数值分析不足。提出一种改进的舰用耐腐蚀钢相贯节点透射焊接强度数值模拟方法,以舰用耐腐蚀钢材料损...
介绍国内首台6 000 m3丙烷球罐的设计要求及建造关键技术。球罐建造时采用先安装下支柱、吊装赤道带同时组焊上下支柱的拼装方法;在球罐内部采用三角架和弧梯铺钢铺板的方法搭建施工平台,简化工装并缩短了工期。通过对焊接和整体热处理等关键工序的有效控制,保证了球罐的安装质量。
分析AP1000核电站主蒸汽管道焊接性能,介绍AP1000主蒸汽管道的焊接方法、焊接工艺和焊接过程控制。实践表明通过焊接工艺评定,制定合理的焊接工艺,施工中加强焊接过程中控制,就可以获得综合性能优良的焊接接头和焊接质量。
对15Cr Mo R进行耐蚀堆焊工艺评定,确定了带极堆焊的焊接工艺。进行薄壁封头的堆焊工艺性试验,分析薄壁封头容易发生堆焊变形的情况,设计制作薄壁封头的堆焊工装。分析薄壁封头产生焊接变形原因,确定采取焊前预热、焊后加热缓冷等工艺手段。针对高温焊道找水平难的问题,设计制作了焊道找水平工具。结果表明,选择合理的堆焊工艺及堆焊工装,能够获...
采用Gambit软件建立了摩擦液柱成形过程流场二维轴对称变粘度模型,运用商业计算流体动力学（CFD）软件Fluent对单元成形过程中稳态阶段塑性金属的流动情况进行了数值模拟。通过改变模拟过程中的进给速度或旋转速度,保持其他参数不变的情况下分析了塑性金属速度场、压力场的变化情况,对比了理想等粘流体模型和实际变粘流体模型的差异。结果表明,...
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