用超声冲击法消除锚拉板区域的焊接应力

针对大跨径钢结构斜拉桥锚拉板区域焊缝较密、连接钢板较厚、焊接残余应力较高且分布不明确等问题^［1］,对重庆江津观音岩长江大桥索梁锚固区域部分进行足尺比例试件的焊接应力测试,并对其焊缝进行超声波冲击试验,研究超声波冲击法对锚拉板区域各焊缝应力的影响情况.测试和试验研究结果表明,锚拉板区域各焊缝存在着相当大的焊接残余应力,超声波冲击法能有效地减小和消除该区域的焊缝残余拉应力,改善其应力的状态,确保构件连接的受力.超声波冲击方法是一种解决钢结构桥梁中的局部区域焊接应力过大问题的有效方法.     

双电极钛钙型碳钢焊条焊芯间距对焊接工艺及电弧形态的影响

采用平板堆焊的方法及高速摄像系统，研究了双电极钛钙型碳钢焊条的焊芯间距对焊接工艺和电弧形态的影响。结果表明，双电极钛钙型碳钢焊条的焊芯间距是影响电弧电压的最重要因素。在焊接过程中，调节双电极焊条与工件间距对电弧电压的影响很小；随着焊芯间距的增大，电弧电压升高，焊条套筒形状由两边尖、中间凹逐渐变为两边凹、中间凸的形状，焊接电弧由小而集中变为大而分散。对于药皮质量系数为45．6％、直径为4mm的双电极钛钙型碳钢焊条(双焊芯)，在电流为200A的条件下，当焊芯间距为1．2～1．7mm时焊缝成形较好。     

高速摄像技术中TIG焊接过程的熔池和电极研究

TIG焊接过程中，熔池液体的流动和阴极表面的变化直接影响焊接质量和电弧稳定性的好坏。本采用高速摄像机配合光学窄带滤光片，很好地解决焊接过程熔池液体流动和电极现象的观察困难的问题，研究焊接过程中液面的流动和电极表面的变化情况。研究结果表明：焊接电弧的辐射由一些不连续波长的峰组成，选择950—960nm波长的红外窄带滤光片有选择地降低等离子体电弧的亮度，清晰地观察焊接过程中熔池表面的变化和电极表面的变化。熔池液体的对流的原因是由于温度差别造成的液体表面张力和密度不同、电弧等离子体的压力以及电弧电流的电磁力，液体流动的平均速度为0．12m／s，最高瞬间速度可达0．7m／s。在焊接过程中，电弧上方的电极表面形成钨枝晶和氧化钍富集区，是下一次使用时电弧的起弧点，电弧起弧的稳定性取决于电极尖端氧化钍的含量。     

凸焊螺母的焊接工艺研究

针对凸焊螺母焊后脱落,一侧烧黑,内螺纹变形和粘附焊渣等焊接质量缺陷,本文从多凸点焊前的均衡受力,均匀变形角度分析了造成上述缺陷的主要原因,提出一种自定位组合电极,经试验分析和电极形式及电极头尺寸是多凸点凸焊工艺的关键影响因素,进而确定了自定位组合电极焊接时的合适工艺参数,从根本上解决了多凸点焊接领域这一长期存在的质量缺陷。     

镀银铜导线与银箔平行微隙电阻焊影响因素

为了保证空间硅太阳电池阵的连接质量,采用枪式微型电阻焊接系统对镀银铜导线与银箔连接片进行了工艺实验研究和影响因素分析。结果表明,采用纯钼电极焊接的焊点质量及其耐磨性要明显优于纯钨和钨铜电极。电极间隙对焊点质量影响很大,焊接电压对焊点质量的稳定性有较大影响。适当增加焊接压力会抑制焊接飞溅、改善焊点质量、提高焊点强度,但当压力大于25 N时,压力的增加对焊点强度的改善作用将不再明显。银箔扭曲或撕裂是最可靠的焊点拉伸破坏形式,此时对应的焊点强度超过40 N,且焊接过程飞溅较小,电极无明显粘连。可见选用适当的工艺参数,则焊点界面结合良好且无明显孔洞缺陷以及虚焊现象,综合性能最佳。     

超声波焊接在数字化分层实体制造中的应用研究

简要介绍了超声波金属焊接的原理和设备,通过试验讨论焊接参数及工艺对焊接强度的影响,分析了将超声波焊接应用于分层实体制造的可行性.     

车身制造中电阻点焊飞溅产生的原因及控制方法

目前国内外白车身焊接广泛采用电阻点焊工艺进行焊接，但电阻点焊过程中受到焊接打点位置、角度、母材板间隙、电极和焊接参数等因素影响，不可避免地会产生大量焊接飞溅，尤其近年来车身镀锌板、高强度钢板的使用，导致飞溅问题尤为严重。通过对点焊飞溅产生的原因进行分析，找出白车身焊接过程中产生飞溅的影响因素，并结合生产实际情况提出相应的控制方法，从而降低了飞溅的发生概率，提高了车身焊接品质。     

铝管坯焊接特性对高频铝焊管焊接的影响初探

将高频焊接原理与作为焊管坯的铝材特性相结合,系统阐述了铝管坯的熔点、热导率、熔解热、比热容、磁导率、高温色泽变化、高温强度、亲氧性以及电流渗透深度等特性在高频焊接中的表现和对高频铝焊管焊接的影响;指出减小焊接挤压辊外径、提高焊接电流频率等措施均能缩短焊接时间,其中减小焊接挤压辊外径的效果最明显。     

用比色法实时检测焊接温度场的计算机处理技术

设计了用比色法实时检测焊接温度场的传感器与计算机处理系统。为了得到宽范围温度场的全面信息，使用了三个不同的曝光时间对温度场不同范围的温度进行检测，详细描述了三个不同温度区域的计算机数据采集、处理以及它们之间的连接处理方法，最后得到了焊接温度场分布，从而可以得到等温线分布参数、焊接区域各点的热循环参数等，为焊接过程及焊接质量控制提供了新的方法。     

玻纤增强尼龙超声波焊接焊线结构

本文利用一款实例介绍了半结晶聚合物尼龙的超声波焊接的一种焊接线结构设计。对于常用较易焊接的材料,焊接线宽度和高度都比较小即可。但对于尼龙等不易焊接的材料就不能按照常规的方法来设计焊接线,需要根据实际情况加大焊接线的宽度和高度。     

中压气罐焊缝内裂纹分析

本文采用射线、超声波、磁粉、硬度及金相分析等手段,综合分析了20g中压气罐焊缝内裂纹的性质,结果表明,焊缝内裂纹是原始裂纹、未消除尽的残余裂纹在焊接热循环作用下长大及焊接热循环作用产生的液化裂纹并延伸到新焊缝中而形成的.     

管道环焊缝相控超声检测系统设计

传统的单探头超声检测精度低、效率差，严重影响了管道环焊缝缺陷检测自动化程度的提高，为此将超声相控阵技术移植到管道环焊缝缺陷检测，设计了一套管道环焊缝缺陷检测系统，给出了检测系统的硬、软件设计．在硬件设计中，通过Matlab编程优化阵列换能器的参数，解决了一系列技术难点．试块和模拟管道的实验结果表明，该系统具有良好的超声发射与接收合成能力，而且对管道焊缝缺陷的检出率和缺陷定位均迭到检测要求，同时也证明了阵列换能器参数优化设计方法的可行性。     

电弧超声激励共熔池双钨极氩弧焊接方法

提出了一种附加电弧超声激励共熔池的双钨极氩弧焊接新方法.使用附加超声电弧和主电弧完成焊接过程,附加超声电弧向焊接熔池注入超声波激励,主电弧作为主要的焊接热源,以实现改善焊缝金属性能及其焊接效率的功能.同时,以304钢为例,采用所提出的焊接方法进行试验.结果表明,所提出的焊接方法可以提高焊接过程的稳定性和焊接效率,有效细化焊缝金属组织并提高焊缝金属的拉伸性能.     

用于管道焊缝检测的激光超声系统

针对石油管道焊缝检测中被测样品粗糙,作业环境恶劣等问题,基于光折变晶体内双波混合干涉原理,研制了高频激光超声测振仪,结合激光超声的激励技术,设计了一种可用于检测石油管道表面及内部焊缝缺陷的激光超声检测系统.利用该系统分别对缺陷在表面和内部的管道焊缝试块进行了超声激励和检测实验.实验结果表明,该系统能有效地分析出被测样品表面以及内部缺陷的位置以及相应深度,检测分辨率达到0.01 mm,缺陷位置检测误差控制在2%以内.该检测系统结构紧凑可靠,操作简便,开发的高频激光超声测振仪能工作在管道焊缝检测的常见作业环境(70~75 d B低频环境噪声),具有一定的适用性.     

基于小波和神经网络的焊接缺陷识别方法

超声检测是钢结构焊缝质量检验的常用方法,本文针对超声检验中缺陷类型识别困难的问题,提出一种定性方法.首先利用小波包变换提取超声回波信号的能量作为特征向量,然后将得到的特征向量输入到BP神经网络中,应用于裂纹、气孔、未焊透三类缺陷,识别率达到了86.7％.结果表明：基于小波包变换和BP神经网络的钢结构焊缝缺陷定性方法是十分有效的.     

B型套筒角焊缝力学性能模拟实验

X80钢管道的环焊缝缺陷一般采用B型套筒补强的方法。为了进行B型套筒角焊缝力学性能模拟实验,并探究超声冲击对其力学性能的影响,设计多组X80钢材质的品字形角焊缝试件,用以模拟补强管道的拉伸、弯曲、低周疲劳工况。采用万能实验机和疲劳实验机,测得超声冲击处理前后试件的最大拉伸力、最大弯曲载荷和拉伸力-循环次数曲线。实验结果表明,超声冲击处理角焊缝,对B型套筒结构的抗拉强度、弯曲强度、疲劳强度基本没有影响;在管道环焊缝完全开裂的极端情况下,B型套筒角焊缝能承受的极限弯矩约为管道母材的69%。实验结果可为确定B型套筒的适用条件提供基础数据。     

基于深度学习的管道焊缝超声检测缺陷识别方法

超声无损检测是目前管道焊缝质量检测应用最为广泛的一种检测手段,但是迄今为止在很大程度上依赖于训练有素的人体检查员的专业知识和判断。目前在深度学习的方法已经很好的应用于基于图像数据的管道焊缝缺陷智能检测,但是对于深度学习辅助判断超声无损检测却进展缓慢。主要原因是超声无损检测数据的复杂性（步长大、多模态、多峰分布等）,神经网络训练往往出现梯度消失或爆炸的问题,而且能用于训练的标准数据集也严重匮乏。为了克服这些困难,首先引入特殊标准化方法和全连接隐含层实现了一种超声无损检测数据增强方法FMC-GAN构建虚拟数据集,再根据改进的LSTM-FCN模型并引入门函数,以此彻底克服超声无损检测数据复杂性。最后实验表明LSTM-FCN网络识别真实检测数据中的缺陷漏检率为0,各缺陷综合正确识别率高于95.6%,达到工业检测的要求,为超声无损检测智能化发展提供重要研究基础。     

焊缝特征导波模态的分析与应用

为满足焊缝快速高效无损检测需要,并提高超声导波对焊缝缺陷的灵敏度,研究高频下的焊缝导波模态尤为重要。基于COMSOL软件建立了二维对接焊缝半解析有限元模型,通过数值模拟与分析发现,频率大于300 kHz时焊缝中SH_(w1)模态几乎无频散、泄露小,适合于长距离快速焊缝检测。通过试验验证了SH_(w1)模态导波在对接焊缝中的传播特性,确定了最佳激励频率范围为320~360 kHz;并对焊缝中直径为3 mm的预置孔洞缺陷实现了检测,定位精度高于2.5%。     

超声波探伤检测的影响因素分析及监督与控制

由于石油管道其所处工况和环境相对恶劣,易泄漏甚至爆炸,因此石油管道焊缝无损检测是石油管道的重要课题。介绍了超声波探伤检测技术的基本原理,详尽地分析了影响野外超声波探伤质量的原因。和其他的无损探伤检测方法相比,超声波探伤检测成本低、检测速度快,并且能及时检测出焊缝内部质量的缺欠。最后对一个实例进行了分析,并且针对监督检查超声波探伤提出了相应的措施。     

钢包耳轴活性缺陷声发射信号特征与定位分析

钢包耳轴是整个钢包结构的关键部位之一,耳轴根部在长期的高温吊拉作业中会产生活性疲劳裂纹.针对常规超声法难以对耳轴根部焊缝进行无损检测的问题,提出基于声发射(Acoustic emission, AE)平面定位技术对钢包耳轴根部焊缝活性缺陷进行检测的方法.对原始AE数据进行滤波处理并结合小波包变换对信号进行分析.实验结果表明该方法能够较准确定位焊缝活性缺陷的位置.经过小波包对AE信号进行3层分解与重构后,活性缺陷AE信号频带主要分布在62.5~125 kHz,其能量占总能量的81.25 %,符合一般裂纹扩展的频率特征.