在xPC Target实时目标环境下,采用旁路耦合微束等离子弧进行增材堆垛试验,探究最大临界送丝速度、焊炬悬空高度和总电压等过程参数之间的关系.通过数据分析得到了送丝速度与总电压的回归模型,进一步在xPC Target系统中创建变送丝和电压反馈相结合的自适应高度调节控制模型,搭建了基于自适应高度调节的旁路耦合微束等离子弧增材制造控制系统,进行...
为了准确表征氢致开裂机理的氢压理论中氢压对裂纹扩展的作用强度,采用断裂力学理论系统地研究了氢压的表征方法及有限元计算的方法.根据氢压的作用方式及断裂力学相关理论,选择以I型裂纹为例,以K因子理论为基础推导了应力强度因子表征氢压作用的公式,包含线弹性模型与弹塑性模型下氢压单独加载与氢压和外载混合加载两种情形下的理论表征方式,分...
以发挥人的优势为目标,设计虚拟现实人机协作焊接系统的运动控制策略并研究其针对焊接任务的可靠性.远程协作焊接过程可以将空间六自由度控制器的输入信号转换为目标焊枪的位姿变化、速度变化或加速度变化.面向焊接的任务性质,设计静态位姿型、动态位姿型、速度型、加速度型四种控制策略.在虚拟现实环境下开发用于检验运动控制策略可靠性的焊接...
为了实现飞机双曲度壁板与桁条之间T形接头双侧焊缝的精准焊接,提出基于神经网络的多臂协同焊接机器人逆运动学求解方法.在构建多臂协同焊接机器人DH模型并进行有效性验证的基础上,考虑焊接机器人各关节运动范围,获取样本数据.基于BP和RBF神经网络,将18个关节子空间映射到三条机械臂末端作业空间,把高维、非线性逆运动学求解问题转换为多输入多...
等离子弧焊接在中厚板焊接领域具有重要的应用前景.自主设计搭建了气流再压缩等离子弧焊接系统,开展了气流再压缩等离子弧焊接新工艺试验研究.通过焊接过程监测系统分析焊缝成形,温感扫描图可以比较准确的反映实际焊缝成形.针对8 mm厚的304不锈钢,焊接电流为150 A时,常规等离子弧焊接熔深为6.53 mm;气流再压缩等离子弧焊接可以完全熔透工件,且正...
为解决中国聚变工程实验堆316L不锈钢焊缝超声波检测时,探头扫查空间受限、检测信噪比低的难题,提出了基于双晶面阵探头的相控阵超声检测方案.通过CIVA仿真,分析了不同聚焦参数下DMA探头的声场特征,确定对接接头的检测工艺.参考NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分:超声检测》附录I,设计并制作了对比试块,验证了检测工艺下的声束覆盖和?2...
对厚度为1.2 mm的304奥氏体不锈钢板进行前后列置双TIG电弧高速焊接工艺试验,通过对焊缝宏观形貌、组织和拉伸性能进行分析,评定前置电弧能量和后置电弧能量大小匹配对焊缝组织与性能的影响.结果表明,前置电弧能量较高的焊缝中心晶粒平均直径相比母材降低约33.9%,相比后置电弧能量较高的焊缝中心晶粒平均直径降低约26.1%,热影响区晶粒平均直径降...
在不等厚钢板搭接焊缝X射线检测图像中,由于工件及焊缝厚度变化带来的图像背景灰度差异、焊缝区灰度连续变化等,给基于图像处理的缺陷自动识别带来困难.同时,被检测焊缝装卡的空间位置具有不确定性,垂直布置的焊缝和重力方向存在一定角度,不便于缺陷自动识别及定位.文中给出一种基于不变矩的X射线图像校正方法,解决焊缝图像倾斜问题;在此基础上,...
机器人自动化焊接中焊枪三维偏差的提取是实现自动纠偏的前提.薄板机器人MAG对接焊接中对试件开坡口,试验中利用被动视觉传感器采集焊缝图像.通过调整滤、减光组合使得同一帧图像中出现稳定的电弧区域、坡口边缘线和缝隙接头线.设计有效算法直接提取缝隙接头线.以电弧区域的几何中心反馈焊枪位置,设计有效算法在缝隙接头线上确定焊枪当前跟踪位...
通过对静力拉伸常规试验时进行同步的红外热像测量,对存在咬边缺陷的TC4钛合金焊缝试样和经激光双面修饰焊试样的拉伸过程和结果进行研究.结果表明,屈服现象都首先发生在焊缝区域,但是咬边程度对焊缝试样开始产生屈服现象的应力和应变具有影响,对塑性变形行为影响更大.在咬边小于一定值时,大塑性变形会发生在母材区域,其塑性指标与母材相当;咬边...
选用铝合金多股复合焊丝对5A06板材进行脉冲MIG对接焊接,并与传统单丝TIG焊接接头的组织与性能进行对比.结果表明,采用铝合金多股复合焊丝脉冲MIG焊时,焊接接头的抗拉强度最大可达340 MPa(为母材强度的86.7%). MIG焊接接头性能与TIG焊相比差异较小,但MIG焊可以提高焊接效率约4倍.焊接接头热影响区的软化主要受较高的热输入导致的晶粒尺寸增加、...
激光同轴送粉增材制造过程中,粉末粒子和激光束发生能量交互作用的剧烈程度决定了粉末粒子进入熔池前存在的状态.借助背影增效瞬态影像捕捉方法及图像信息处理技术,从宏观和微观角度研究了激光辐照下粉末束流及粒子的变化特征.提取高亮状态粒子数量、亮区总面积和单个粒子亮区面积均值作为特征参量,综合表征工艺参数对该过程的影响规律.结果表明...
焊接接头焊趾部位的疲劳裂纹多呈现为多裂纹形式.针对十字焊接接头,开展变幅载荷谱块下的拉伸疲劳试验,获得了表征裂纹瞬时前沿迹线的海滩条带的演变过程,验证了多裂纹的存在性,并且发现焊接接头焊趾处的多裂纹具有明显的不同步特性.采用有限元仿真技术,在焊趾部位分步插入多个半椭圆形初始裂纹,模拟了多裂纹的演变过程,获得了与试验断口一致的...
基于本征应变法,以轮廓法测试的部分内部应力数据为基础构造出切割面上的整体纵向应力分布,修正轮廓法测试切割面上的表面应力误差,并研究了本征应变阶数对构造结果的影响.结果表明,本征应变法构造出的切割面上纵向应力分布与轮廓法测试结果符合较好,表层应力相比于轮廓法测试值提高了约27%;构造出的表面应力与XRD法测试结果符合较好,一定程度上...
针对船用130 mm 5A06铝合金厚壁结构件的扫描激光填丝焊接头,对其焊缝(weld metal, WM)、热影响区(heat affected zone, HAZ)及母材(base metal, BM)的显微组织进行研究,并通过维氏硬度和微型剪切试验研究了接头各区力学性能差异.结果表明,5A06铝合金单激光焊缝以等轴晶为主,填丝焊焊缝以柱状晶为主,HAZ和BM晶粒比WM粗,母材及热影响区为轧制的纤...
采用搅拌摩擦焊的方法对铬锆铜合金(Cu-Cr-Zr合金)进行了焊接,采用金相显微镜、场发射扫描电镜、背散射电子衍射仪对焊缝的微观组织性能进行了研究,采用拉伸试验和硬度试验对焊缝的力学性能进行了分析.结果表明,铬锆铜焊核区的最终晶粒状态表现为动态再结晶晶粒和部分动态回复晶粒的组合,其动态再结晶机制为连续动态再结晶机制.铬锆铜焊核区可以...
采用射频等离子体球化技术对多次激光3D打印废弃的不规则GH4169合金粉末进行二次改造,研究载气、氢气流量对球化粉末效果的影响机理.利用扫描电镜、霍尔流动仪、振实密度测试仪及激光粒度分析仪对球化前后粉末的形貌、流动性、松装比及粒度分布进行分析.结果表明,载气流量越大,粉末在等离子体火焰中停留时间越短、运动絮乱,球化率越低;氢气流量...
选用5083铝合金和AZ31B镁合金为研究对象,研究焊接时间对异种合金回填式搅拌摩擦点焊接头的金属间化合物层和拉剪性能的影响.结果表明,当焊接时间为1 s时,Mg合金的流动性较差,接头中出现明显的孔洞缺陷;随着焊接时间的变长,孔洞缺陷消失.由于铝镁表面的氧化膜在焊接过程中被打碎且焊接温度高于铝镁的共晶温度,接头中心会形成一层液相层,焊后液相...
超声波增材制造技术在功能、复合材料的快速制备领域应用广泛,为克服现有超声波增材制造设备功率的限制,提出了一种大功率热辅助超声波增量制造设备,并采用COMSOL5.0有限元模拟软件对超声波振动系统进行辅助设计.该设备由超声波振动系统、压力机构、支撑行走机构、加热模块构成,焊接压头采用两侧对称结构,采用双换能器串联推-挽技术,显著增加超...
采用等离子弧增材系统实现了不锈钢/高强钢异质异构增材构件制备,等离子弧增材构件具有良好的沉积形貌及优异的力学性能.为揭示叠合方式对等离子弧异质增材构件的宏微观组织和力学性能特征影响,研究采用了体视显微镜、金相显微镜、拉伸及硬度等测试方法.结果表明,不锈钢/高强钢异质异构增材构件中存在两种过渡形式,即以奥氏体枝晶过渡和马氏体组...
采用SYSWELD软件对Q345低合金钢板的匙孔型钨极气保焊(keyhole gas tungsten arc welding,KTIG)焊接过程进行了模拟,选用了3种形式的组合热源对K-TIG焊接过程的温度场进行数值模拟,并与实际焊缝轮廓进行对比,发现采用上半部分双椭球热源和下半部分3D高斯热源的组合热源所得温度场与实际情况较为相似.并通过K-TIG焊接数值模拟,分别研究板厚、间隙...
通过脉冲式YAG激光器在AlN陶瓷表面制备铜基金属覆层,分析熔覆层的缺陷,并研究如何能控制熔覆层缺陷的发生,熔覆试样的缺陷主要表现为陶瓷基板炸裂、熔覆层成形不完整、熔覆层微观裂纹和气孔.结果表明,通过调节激光熔覆的热输入可以保证陶瓷基板的完整性并且熔覆层成形良好;通过焊前预热和焊后缓冷的工艺可以降低熔覆层微观裂纹和气孔的形成几率...
采用Ti基钎料真空钎焊方法进行了TC4钛合金消音蜂窝钎焊试验,对不同钎料添加厚度钎焊后消音蜂窝堵孔、钎焊界面焊合率、钎焊界面组织和力学性能进行了对比分析,确定了TC4钛合金消音蜂窝钎料添加厚度和钎焊工艺参数.结果表明,随着钎料添加厚度的增加,消音蜂窝带孔面板堵孔率增加,同时钎料元素对钎焊界面原始组织溶解加剧,蜂窝的拉伸力学性能下降...
采用异种模式与同步模式双光束DISK激光焊接1.5 mm厚的2A97-T3铝锂合金T形接头,对比研究两种模式T形接头的微观组织,硬度分布和拉伸性能.结果表明,两种模式接头的焊缝区显微硬度仅为母材的61%~67%,但异种模式接头深熔焊缝的显微硬度偏高,表明沉淀相的溶解使焊缝区出现软化,而热导焊过程对深熔焊缝有强化作用.异种模式T形接头蒙皮和桁条的抗拉强...
采用数值模拟的方法对薄板铝合金搅拌摩擦焊接头的变形特征进行分析,并与实际接头的变形情况进行对比.结果表明,薄板铝合金搅拌摩擦焊的接头的变形成非对称形式,大变形区域主要出现在焊缝的前进侧,这种非对称变形主要是由于搅拌头对工件直接施加的机械力造成的.焊缝两侧固定点上的变形特征显示,后退侧在焊接过程中会出现剧烈波动,表明后退侧的稳...
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