计算焊接力学

本书重点介绍了计算焊接力学的计算原理和实践应用，目的是扩展计算焊接力学在焊接温度、应力和应变与焊接微观组织生长的分析能力。由于焊接的过程过于复杂，难以编码计算。为了提高对焊接的分析计算能力，经过20年的不懈努力，人们不仅发展了新的计算方法，还开发了新的工程计算软件，用来自动初始化焊接条件、边界条件、划分网格以及阶段时间处理。     

中厚板焊接机器人焊枪位姿规划

针对中厚板多层多道焊接人工示教效率低,焊枪位姿无法精确控制而引起焊接质量不稳定等问题,提出一种新型变换焊枪位姿方法.该方法采用公式算法完成焊枪位姿示教,即用离线编程软件定义一条轨迹,基于此轨迹建立坐标系,在已知焊缝形状与大小的情况下,结合焊接工艺库,通过欧拉角变换与四元数计算变换焊枪位姿参数,从而自动生成其余焊道轨迹.仿真与实验证明:该方法适合简单与复杂曲线焊缝,提高了焊接稳定性与效率,可为离线编程研究提供理论基础.     

不同裂纹位置焊接接头J积分有限元数值分析

针对焊接接头中母材、焊缝、热影响区的性能各不相同的问题，利用有限元方法，建立了焊接接头有限元计算模型，编写了，积分有限元计算程序。计算结果表明，在平面应变和平面应力两种状态下，焊接接头三个不同裂纹位置的，积分值与全母材和全焊缝材料的，积分值均不相同，但具有一定的规律性；裂纹分别处于焊接接头不同位置时的，积分有限元计算结果也不相同。根据各种情况下的有限元计算结果，结合焊接结构安全评定的工程实际提出了指导意见和建议。     

使用K－L变换进行图象压缩的一种新方法

在图象变换编码领域，Ｋ—Ｌ变换是最小均方误差意义上的最佳变换，但是变换矩阵随图象内容而不同，且计算复杂，速度慢。本文选择了合理的计算自协方差矩阵的特征矢量的方法，以削减计算时间。同时提出将模式识别引入Ｋ—Ｌ变换的一种新的图象压缩的方法，用精选的模式集训练ＢＰ神经网络，使之在计算中将各个子图象正确归类，以选择合适的变换矩阵。这一方法成功地降低了计算复杂性，并且回避了病态矩阵问题。它具有高压缩比和低复杂性的特点。     

使用K—L变换进行图象压缩的一种新方法

在图象变换编码领域，Ｋ－Ｌ；变换是最小均方误差意义上的最佳变换，但是变换矩阵随图象内容而不同，且计算复杂，速度慢。本文造反他合理的计算自协方差矩阵的特征矢量的方法，以削减计算时间。同时提出了将模式识别引入Ｋ－Ｌ变换的一种新的图象压缩的方法，用精选的模式集训练ＢＰ神经网络，使之在计算中将各个图象正确归类，以选择合适的变换矩阵。     

计算机在焊接物理冶金中的应用

针对目前在焊接冶金中存在的问题——很少能定量的预测焊接质量，介绍了国内外焊接工作者在定量焊接物理冶金方面做的大量工作，特别是随着计算的应用，在焊接接头的性能预测、显微组织的预测及分析和焊接缺陷的预测及诊断方面取得了可喜的成果。     

离散子波变换计算子波级数变换的预滤波器结构

基于子波空间采样定理，提出了两种离散子波变换计算子波级数变换的预滤波器结构，消除了Ｓｈｅｎｓａ算法中形成预滤波器的积分运算，并分析了算法结构的准确性。数值计算实例验证了结构的有效性，最后讨论了用离散子波变换计算了子波级数变换这一公开问题。     

基于视觉传感的CO_2焊焊接偏差识别

高质量焊接图像的获取和焊接偏差信息的获取是焊接偏差检测中的两个重要步骤.文中在对CO_2焊的成像特征进行分析的基础上,采用宽动态范围相机采集清晰和稳定的CO_2焊实时图像,并根据焊接图像的特点,开发了一种改进的Canny算法来获得边缘信息,结合Hough变换和先验知识提取出坡口边缘;为了拟合出熔池边缘,提出一种基于条件约束的差分进化(Differential Evolution,DE)椭圆识别算法;在此基础上计算得到焊接偏差;并通过试验对焊接偏差识别算法的鲁棒性和精确性进行验证.结果表明:文中提出的算法可满足焊缝跟踪和焊接自动化的要求.     

不锈复合钢管焊接工艺探讨

通过对目前石油化工炼油装置大量采用的不锈钢复合钢管的焊接进行计算分析，给出了适宜现场不同条件下施工所选用的焊接材料，此分析已在国内一些工地上采用，取得了良好的效果，保证了不锈钢复合钢管的焊接质量。为此类材料的焊接选材提供了分析依据。     

一种频率域提高Radon变换分辨率的方法

Radon变换是压制相干噪音，波场分离的重要方法之一。算子假频和端点效应是该方法在数值计算中需要始终关注的两个重要问题，不断地改进和完善变换的具体算法，抑制和最大化地减少算子假频和端点效应，才能不断地提高变换的分辨率和质量，促进和发展Radon变换的有效应用。针对在数值计算中应该关注解决的问题，在用反演理论对变换的非唯一性进行分析的基础上，对常规的最小平方Radon变换方法做了改进，给出一种频率域Radon变换方法，可有效地压制端点效应，提高了变换域的分辨率。数值计算试验表明了该方法的有效性。     

双丝脉冲MAG焊的焊接稳定性

针对双丝焊中焊接稳定性差的问题,搭建了双丝脉冲熔化极活性气体保护电弧焊（MAG焊）焊接系统,利用LabVIEW信号采集系统和高速摄像系统采集焊接过程中焊接电流和电弧电压波形,并同步拍摄电弧形态和熔滴过渡过程．选取后丝一个周期内电流峰值为表征参量对其进行方差分析,研究前后丝沿焊接方向间距对焊接过程稳定性的影响;利用离散傅里叶变换的方法对电信号进行功率谱分析,研究后丝预设峰值电压对焊接过程稳定性的影响．结果表明：双丝间距对稳定性的影响主要是由于两电弧间电磁力的作用,间距控制在12mm以内或30mm以外时,焊接过程稳定性较好,在20mm左右易发生断弧;后丝电源峰值电压预设为32．5v时焊接过程稳定性较好,偏小易发生短路,偏大有断弧现象发生．     

奥氏体不锈钢A—TIG焊焊接性能研究

研究了1Crl8Mn8Ni5N不锈钢薄板A-TIG焊与常规TIG焊和填丝TIG焊的焊接规范和焊接接头性能．结果表明：与常规TIG焊相比,A—TIG焊焊缝宽度减小,焊缝组织中晶粒细化,焊接接头的抗拉强度显著提高,且高于母材的抗拉强度;与填丝TIG焊相比,A-TIG只需小电流且不需要填丝即可达到相同的焊接性能,同时可以降低成本,提高生产效率．     

DP-TIG高速焊接工艺研究

深熔钨极气体保护焊(deep penetration TIG welding,DP-TIG焊)具有焊接熔深大的优点,在厚板焊接领域具有极大优势.为了拓展DP-TIG焊在薄板高速焊领域的应用,分别针对低碳钢和不锈钢板材,调整焊接电流、焊接速度、钨极锥角、气体成分等工艺参数,进行了薄板高速焊接工艺研究.结果表明:相对常规TIG焊,对于2 mm厚的低碳钢板焊接速度提高了75%,对于3 mm厚的不锈钢板,焊接速度提高了2倍多,并且随着钨极角度的减小,焊接速度可以进一步提高,如果保护气体中引入一定量的H₂可以进一步提高不锈钢DP-TIG焊的最大焊接速度.     

弧焊机器人焊枪姿态的自动规划

针对弧焊机器人离线编程中的关键问题，研究了在焊接过程中焊枪姿态的自动规划技术，提出了焊缝和工艺信息的定义与获取、焊枪所在的最佳工作平面、焊枪可行域及其姿态的自动规划等方面的新概念和方法．通过采用这种方法，将三维问题的焊枪姿态规划转化为焊枪工作平面的二维问题来处理，并方便地得到了满足焊接工艺要求、焊枪与工件无碰撞干涉的可行区域，最后结合焊接工艺专家系统就可以最终确定焊枪在每一焊接位置的空间姿态．     

CO2药芯焊丝的焊接工艺研究

对 CO2 药芯焊丝的焊接工艺进行了研究 .分析了电弧电压、电弧电流、焊接速度对药芯焊丝焊接工艺的影响 ,并对 CO2 药芯焊丝和实芯焊丝的性能作了部分对比试验 .研究表明 :CO2 药芯焊丝的焊缝成形、焊缝的熔合、焊接质量明显好于 CO2 实芯焊丝 .     

焊接工艺参数对锚拉管焊接残余应力的影响

为了实现不同焊接工艺参数下残余应力的预测,进一步优化相应的焊接工艺,采用数值模拟与试验对比方法研究锚拉管焊接残余应力.利用有限元软件ANSYS模拟T形焊接试件残余应力并与实测应力值作对比,验证了数值方法的准确性.在此基础上,对不同的焊接电压、电流和速度等焊接工艺参数下的锚拉管残余应力进行数值模拟和对比分析.结果表明,锚拉管焊接残余应力与焊接电压、电流呈正相关关系,焊接电流对焊根处纵向残余应力峰值影响较大;与焊接速度呈负相关关系,速度越大,沿焊缝方向上的纵向残余应力明显减小,分布更加均匀,当达到5mm/s时,会出现锚拉管未完全焊,应力峰值位置发生偏移的情况;焊接速度可作为主要的控制参数.基于分析结果,提出锚拉管断面纵向残余应力分布简化模型,以便给锚拉管焊接残余应力研究提供参考.     

YAG激光焊接不锈钢薄板焊接工艺参数优化

激光焊接是目前应用较广的激光焊接技术,对于薄板焊接时激光深熔焊接的焊接深熔比可以达到2:1,其焊接强度和稳定都优于传统焊接。本文采用YAG激光器对2mm厚的0Gr18Ni9进行焊接试验,测量焊接的熔深和熔宽,并采用正交试验法进行参数优化,分析激光参数对焊缝的影响,通过显微硬度测试分析焊接接头的硬度,为激光焊接工艺参数...     

光纤激光焊接镀锌板的工艺研究

为提高车身常用镀锌板的焊接质量和焊接效率,采用4000W光纤激光对厚度为0.8mm常用的镀锌板进行了焊接试验,分析了焊接速度,焊接气体和搭接间隙对焊接质量和焊接效率的影响.结果表明:焊接速度随着功率的增大而加快,,焊接间隙应该控制在0.07-0.1mm之间.     

电弧焊焊接材料的发展现状及趋势

阐述了国内外电弧焊焊接材料的应用现状,对比了我国电弧焊焊接材料与发达国家之间的差距,分析了制约我国电弧焊焊接材料发展的主要因素,提出了我国电弧焊焊接材料发展面临的问题及将来发展的主要方向.     

Q345B钢结构厂房焊接工艺研究

根据福建某企业Q345B钢结构厂房建设实际,分别使用CO2气体保护焊和焊条电弧焊两种焊接方法对厚度20 mm的Q345B钢板进行焊接,对焊接接头进行外观及无损探伤检测,并系统研究焊接试样的力学性能和组织结构。结果表明：焊条电弧焊和CO2气体保护焊工艺均能够用于Q345B钢结构厂房的焊接,焊接质量均能达到国家标准,但CO2气体保护焊接头的抗拉强度和伸长率均高于焊条电弧焊接头,且显微硬度分布更均匀;焊接方法对焊接接头各区域的组织构成影响不大,但焊条电弧焊接头各区域的晶粒尺寸均大于CO2气体保护焊接头;采用16 KJ·cm^-1热输入的CO2气体保护焊接头具有最优的综合力学性能,且焊缝组织最为均匀,推荐企业优先选用此种焊接工艺。