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快速行走TIG焊接时熔透信号的提取及分析

o序言 熔透自适应控制是焊接自动化技术中的一大难题,目前能够成功地应用于实际的例子很少。这个问题的关键是如何方便可靠的提取熔透信号。一些研究工作仁‘一‘1把熔池振荡信号作为检测熔池尺寸的信息,工作表明,当电弧静止或慢速行走时,熔池振荡频率和熔池尺寸之间有良好对应关系。这种从焊缝正面简便提取熔透信号的方法,有一定的优越性。但这种方法在实际焊接生产中应用,受电弧行走速度的限制,当电弧快速行走时,熔池不能产生有规律的振荡。本文的目的,是要分析熔池产生不规则振荡的原因及解决此问题的办法,并对熔池振荡信号进行分析和处理。1熔池振荡特性的分析 在文献〔1一4〕中,介绍了TIG焊接时,用电流脉冲冲击熔池引起熔池振荡,把熔池振荡特征作为熔透控制信号的方法。其原理是,电弧脉冲等离子流力作用于熔池表面,在此脉冲力作用下,熔池液态金属按一定的自然频率做衰减振荡如图1所示,液态金属的振荡引起弧长以至于电弧电压的相应改变,通过电弧电压的检测,发现熔池振荡...  (本文共6页) 阅读全文>>

《金属科学与工艺》1990年01期
金属科学与工艺

焊枪倾角对熔池振荡的影响

1引言 近年来,利用熔池外激振荡频率检测、控制熔深、熔透的方法得到了很大的发展,取得了令人满意的结果。实验结果表明,熔池振荡频率与熔池尺寸之间有良好的对应关系,随着熔池尺寸的增加,其振荡频率逐渐减小。对于薄板熔透熔池,随着板厚的增加,其振荡频率也减小〔1〕。〕。熔池在熔透之前其振荡频率较高,熔池熔透之后其振荡频率明显下降。熔池处于临界熔透状态时,其振荡频率发生明显的突变〔3〕。以此做为熔透信号,熔池宽度检测误差小于士o.smm。因此可以利用熔池振荡频率作为熔透控制信号,对焊缝熔透进行实时控制。但当焊接速度较高时(大于200mm/min),熔池后拖导致电弧力不能作用于熔池中心诱发熔池使其产生有规律的振荡。这将限制这种方法在生产中应用。为克服这一缺点有人曾用磁控电弧手段解决这个问题〔“〕,但控制系统复杂很难广泛应用。本文在薄板TIG焊时,利用焊枪前倾法,在高速焊时可以稳定取得熔池振荡信号,使本控制方法向实际生产应用更迈进一步。本文同...  (本文共6页) 阅读全文>>

《大连交通大学学报》2016年06期
大连交通大学学报

焊接激光束致熔池中心计算方法研究

0引言激光焊接的激光光斑直径小、能量密度高,具有热影响区小、深宽比大、焊接速度和精度高、零部件变形小、残余应力小的特点,已成为机械制造领域中关键技术之一,在汽车、航空航天、造船等领域发挥着越来越重要的作用[1-4].目前,国内绝大多数激光焊接设备需要在焊接前预先设定焊接轨迹,由于夹具加装精度和焊接过程中焊件变形的影响,会造成焊缝偏离预设焊接轨迹.加装精度对焊接质量的影响可以通过提高夹具的加工精度改善.但是,焊接过程中因焊件变形造成的焊接位置与焊缝的偏离,则难以预估并在焊接过程中消除.这种偏差会使焊接件质量下降,甚至使焊件失效.为保证焊接质量,需要在焊接过程中实时检测焊件上的焊接位置信息,根据焊接位置信息可进行相应的焊接轨迹调整以保证焊接质量.国内外对弧焊和激光焊接过程中焊接致熔池的提取和处理技术进行了大量的研究工作[5-7].由于激光焊接速度快,基于被动视觉的熔池图像提取和处理技术具有较好的应用前景,为实现焊接过程中焊接偏差的校...  (本文共4页) 阅读全文>>

《工程热物理学报》2017年01期
工程热物理学报

热源移动方式对熔池元素分布的影响

Qg*自保护手工电弧焊(Shielded Metal Arc Welding',SMAW)主要是通过施加高电压来形成电弧,使焊接材料和焊条焊点上的金属融化形成熔池的一种常见的焊接工艺,以其环境适应能力强、易于操作等优点,被广泛应用于各工程领域[11。由于SMAW过程较为复杂,涉及电磁感应过程、传热传质过程以及流动相变过程P-4】,实验研究具有一定困难。因此采用数值模拟方法研究SMAW过程显得十分必要。SMAW高温熔池的流体流动过程以及传热传质过程对焊接质量有着很大影响。为了考虑焰池内部流体的流动情况,最早人们建立了固定容器内流体流动的数学模型,以后一些学者分别采用不同的方法建立了接近实际情况的电弧作用下的焊接溶池流动和传热的数学模型问。Kini和Na间研究了焊接熔池对流传热过程,发现焊接熔池传热和流动过程对擦池几何形状、焊缝内部温度梯度、焊后冷却速度和微观金相结构有着很大影响。ZachariaW建立了考虑熔池表面变形的二维模型,...  (本文共7页) 阅读全文>>

《钢铁》2013年03期
钢铁

转炉熔池中废钢的运动

根据中国废钢铁应用协会统计。2011年中国炼钢消耗废钢9 100万t,比2010年增长3.29%。同期粗钢产量达到68 327万t,增长6.97%。2011年炼钢用废钢单耗为133kg/t[1]。中国目前转炉钢产量占总钢产量的93%,研究转炉钢厂的废钢应用技术有重要意义。以往炼钢工作者对于转炉利用废钢的研究是在实验室内用感应炉测定废钢熔化过程的传热、传质参数或在钢厂研究废钢熔化速度[2-4]。本次试验是根据相似原理用水模方法第一次模拟了转炉炼钢过程废钢在熔池中的运动状况,并且测量了废钢对熔池混匀时间、喷溅量和不同质量废钢的悬浮能量。这些试验结果对于转炉合理利用废钢和优化吹炼工艺都有重要的作用。1水模试验原理及试验装置1.1试验原理转炉炼钢过程中因顶吹氧射流的冲击和底吹气体的搅拌作用,熔池液体呈高度紊流状态。在此情况下流体的黏性力和表面张力并非影响熔池运动的主要因素。根据相似原理,水模试验应使转炉原型与实验室模型的几何尺寸相似和气...  (本文共6页) 阅读全文>>

权威出处: 《钢铁》2013年03期
上海交通大学
上海交通大学

激光熔覆熔池图像检测试验研究

激光熔覆技术具有的良好涂层加工制造使用性能优势使其在汽车、航天、国防等领域得到了广泛的应用。激光熔覆技术主要应用的方面有激光熔覆成型、激光修复、表面改性等。近年来激光技术以及相配套的送粉技术和数控技术的发展使得其得到了更加广泛的应用。但是,激光熔覆技术依旧存在其不足之处,特别是是自动化程度亟待提高。本课题以提高熔覆过程自动化为出发点,对熔覆过程中形成的熔池采用机器视觉的方法进行检测并寻求熔池和熔覆带在熔覆工艺参数变化时的变化规律,为基于熔池检测来建立激光熔覆自动控制系统打下坚实的基础。为此,本课题主要对以下几个方面进行的研究:首先阐述了课题产生的背景及研究意义。针对激光熔覆熔池检测技术的研究发展现状进行综述,了解现有熔池检测技术的检测方式及其检测成果。分析了现有研究中的局限性及不足处。确定下来研究的内容是熔池特征和熔覆带质量随熔覆工艺参数变化的规律并分析熔池特征和熔覆带质量变化规律之间的联系。分析熔池的特点,建立起合适的熔池硬件...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>