基于C32摩擦焊机双闭环控制系统

针对目前摩擦焊机用户对焊接产品提出更高质量、高精度的生产要求,设计了一液压双闭环控制系统。该控制系统通过监控液压系统压力和比例溢流阀阀芯位移,对压力使用模糊PID控制器控制调节,位移采用PID控制器调节来控制摩擦焊机的轴向压力控制精度,并运用AMESim/Simulink对该系统进行联合建模仿真。仿真结果表明双闭环控制系统比PID控制下的单闭环控制系统能更好地改善摩擦焊机的轴向焊接压力精度,提高焊接产品的质量和稳定性。     

FSW中搅拌针作用力及其影响的研究

针对LY12硬铝合金,研究了搅拌摩擦焊焊接中搅拌针与被焊金属间力的作用对整个焊接过程的影响.搅拌针与被焊金属之间的力通过影响产热机制和金属流动来影响焊接质量.通过测量焊机上驱动水平工作台运动的电机的相关数据间接测量焊接过程中搅拌针与被焊金属之间的作用力,得到搅拌针与被焊金属之间的作用力与焊接工艺之间的影响关系是:搅拌针与被焊金属之间的作用力在焊速一定的情况下随着摩擦头转速的提高而减小,在摩擦头转速一定的情况下随着焊速的增大而增大.同时结合有关影响搅拌摩擦焊焊接质量的因素,确定了3 mmLY12铝合金的最佳焊接工艺.     

线性摩擦焊机液压伺服振动系统数字PID控制方法研究

线性摩擦焊机液压伺服振动系统通常采用双闭环控制,在使用传统模拟放大器负反馈控制方法调节系统内外环时,参数调节繁琐难度大,控制效果并不理想。本文在系统内外环的前向通道上均采用数字PID控制器,首先利用MATLAB/Simulink软件对数字PID控制系统进行仿真实验,以确定控制模式;然后编制数字PID控制器软件,应用到线性摩擦焊机进行实验。结果表明,参数调节更加简单易行,控制取得了更好效果。     

C32摩擦焊机液压伺服系统模糊PID控制仿真研究

为了保证摩擦焊机具有更好的抗干扰能力,并且可以焊接出高精度、高质量的焊接产品,以C32摩擦焊机液压伺服系统为基础,设计了模糊PID控制器,通过MATLAB对系统进行建模仿真,在输入阶跃信号和加入干扰的情况下,比较了常规PID和模糊PID的控制效果。结果表明常规PID和模糊PID都能很好地提高系统的性能指标,但模糊PID能实现控制系统的参数自整定,消除不确定因素对控制系统带来的误差大的问题,使系统的控制效果更优,提高了焊接产品的质量。     

飞轮转速对35CrMnSi/T3惯性径向摩擦焊接特性的影响

应用CT-25特种摩擦焊机,在不同惯性飞轮转速条件下进行了35CrMnSi/T3的惯性径向摩擦焊接。利用电子扫描显微镜(SEM)观察界面微观结合特征及组织变化,能谱分析仪(EDS)检测界面元素的扩散,并测定了铜侧塑性变形区的硬度变化。试验结果表明:惯性飞轮转速增大,一级加压摩擦产热显著增加,有利于接触界面二级加压顶锻产生更大的塑性变形,促进工件接触面形成连接;飞轮转速3000r/min时,35CrMnSi/T3径向摩擦焊接头结合区清洁,再结晶区形成变形α-Fe和ε-Cu细晶组织,元素扩散明显,焊接效果良好;铜侧界面处由于剧烈塑性变形致使硬度升高。     

钢筋网架点焊机的设计及应用

为解决矿山用钢筋网架生产过程中出现的产品质量差、效率低、成本高等问题,研制出一种专用钢筋网架焊机.介绍了钢筋焊接网架的自动生产设备构成和微机点焊控制器的电路设计,该控制器在热量百分比控制基础上能实现多路多点焊接,提高了焊接质量和效率.     

基于X65钢的摩擦螺柱焊可行性焊接工艺

影响管线钢摩擦螺柱焊焊接性能的主要焊接工艺参数包括主轴转速、进给速度、焊接压力.在参考其他摩擦焊研究方法的基础上,以X65钢为对象,利用实验室现有的摩擦焊设备,进行大量不同工艺参数组合下的焊接试验.通过对焊接接头的宏观形貌、金相、力学等性能的测试分析来评定接头质量,期望得出以X65钢为代表的管线钢摩擦螺柱焊的可行性焊接工艺,为实际生产提供指导.     

6mm厚货车用铝合金板摩擦搅拌焊试验研究

摩擦搅拌焊技术已成为铝合金焊接的重要手段。针对5052和6061-T6两种6 mm厚铁路货车使用的铝合金板材,采用摩擦搅拌焊设备进行焊接试验;并进行了相关检测,研究不同工艺参数对焊接质量的影响。结果表明:提高搅拌头的转速和降低焊接速度有利于降低设备的主轴轴向受力。在低转速时,摩擦搅拌焊的焊接质量较差,焊缝结构疏松,容易出现焊缝缺陷;当转速提高到1 200 r/min时,热输入能量适中,焊缝表面光滑明亮,表观质量良好。由焊缝表观可以发现,提高焊接进给速度后,焊缝表面光亮度下降,纹路变得明显,表面变得粗糙;在较高的搅拌头转速下以不同焊接速度进行焊接,其焊缝内部基本无可见缺陷,质量良好;在相同的搅拌头转速和焊接速度下,6061-T6铝合金板焊接过程中主轴压力略低于5052铝合金板。     

模糊智能控制技术在库鄯线输油主泵控制中的应用

针对库鄯线输油主泵转速调节问题 ,采用了模糊控制技术进行控制 ,并通过实验数据对主泵自控调节效果进行了评价 .结果表明 ,模糊智能控制技术对原油长输管道进行自动化调节是可行的 .该技术能够在确保水力系统稳定的前提下 ,满足工艺运行的多方面需求 .     

关于交焊机手弧焊过渡过程的探讨——交流弧焊机节约用电之四

交焊机的作用是使电弧燃烧稳定,焊接电流和焊接电压稳定,焊接电流能在40～300安范围内调节(指手弧焊机而言);焊接消耗电能少。交焊机还应该重量轻、体积小、成本低;安全可靠、维护容易等。这是因为金属焊件的大小,板的厚薄、金属的性质和工艺条件等的不同,故使用的焊条规格就不同,因而要求焊接电弧的功率、焊接电弧的稳定性、焊接电弧的弹性也不同。由于工业发展、钢种增多、节能呼声更大,因此对交焊机的要求就提高了。     

紫铜的搅拌摩擦焊工艺与接头性能分析

搅拌摩擦焊是一种新型固相塑性连接方法,它的出现为铜的焊接提供了一种新的工艺.对紫铜的搅拌摩擦焊工艺进行了研究,通过工艺试验,对其焊缝成形、接头组织形态及其力学性能进行了分析.研究结果表明,搅拌摩擦焊接紫铜时应选用搅拌头旋转速度在400~700 r/min,焊接速度为35~60 mm/min;从显微组织角度,由于接头主要发生了动态再结晶,焊接接头没有热力影响区,而是三个区,即焊核区、热影响区、母材区.研究还发现用搅拌摩擦焊得到的铜接头出现了明显的软化现象,接头的机械性能比母材低,但比熔化焊得到的接头性能要高,其平均抗拉强度可达到母材的80%.     

搅拌摩擦焊接过程温度场动态仿真

推导了一种简易直观的搅拌摩擦焊接热源模型,并将模型应用于焊接过程温度场动态仿真,得到了焊接过程中不同时刻和位置处的热循环曲线,确立了温度场在时间和空间上的分布规律,并研究了不同焊接工艺参数时的温度场.结果表明:焊接最高温度为496.5℃,低于铝合金的熔点;沿焊缝不同位置处的温度值依次从初始温度迅速升高到最高温度500℃左右,然后又缓慢回复到初始温度附近;离焊缝越近,温度升高得越剧烈,最高温度越高;焊接工艺参数对搅拌摩擦焊接过程温度场影响显著.     

Al-Li合金搅拌摩擦焊技术的研究进展

Al-Li合金因其低密度、高比强度、高比刚度等优点,在航空航天领域得到了广泛的应用。作为新型的固态焊接技术,搅拌摩擦焊（friction stir welding,FSW）技术为Al-Li合金的工业化应用带来了新的发展前景。综述了近年来主要Al-Li合金（包括Al-Li-Cu、Al-Cu-Li、Al-Mg-Li）FSW技术的大致研究进展,总结了FSW工艺参数及后热处理工艺参数对焊接接头显微组织及力学性能的影响规律,并展望了未来的发展方向。     

高强铝合金特厚板的真空轧制复合制备技术

为解决高强铝合金特厚板的心部偏析、疏松、气孔等问题，提出了一种高强铝合金特厚板的制备方法，即基于真空搅拌摩擦焊的热轧复合技术.该技术的流程包括:铝合金坯料表面清理、利用自主研发的真空搅拌摩擦焊机进行坯料封装及复合坯料的热轧和热处理.在0.01Pa真空度下对7050高强铝合金进行焊接封装，然后在450℃和75%总压下率下进行轧制复合，最后对复合板进行固溶+时效处理.分析发现，复合界面无任何裂纹、气孔等缺陷，原始界面消失，两侧金属融为一体，界面仅分布少量细小的MgO颗粒.界面剪切强度达266MPa，达到基材的99%，界面实现了优异的冶金结合.     

搅拌摩擦焊、搅拌振动摩擦焊和钨极惰性气体焊接AA6061-T6接头的组织和力学特性对比研究

This study compared the microstructure and mechanical characteristics of AA6061-T6 joints produced using friction stir welding (FSW), friction stir vibration welding (FSVW), and tungsten inert gas welding (TIG). FSVW is a modified version of FSW wherein the joining specimens are vibrated normal to the welding line during FSW. The results indicated that the weld region grains for FSVW and FSW were equiaxed and were smaller than the grains for TIG. In addition, the weld region grains for FSVW were finer compared with those for FSW. Results also showed that the strength, hardness, and toughness values of the joints produced by FSVW were higher than those of the other joints produced by FSW and TIG. The vibration during FSW enhanced dynamic recrystallization, which led to the development of finer grains. The weld efficiency of FSVW was approximately 81%, whereas those of FSW and TIG were approximately 74% and 67%, respectively.     

Experimental Investigations of Axial Force Monitoring and Control for Friction Stir Welding Process

Friction stir welding( FSW) is a solid-state welding process that utilizes a rotating tool to induce gross material plastic deformation and join two parts together. A large number of studies have indicated that axial force control can be used to achieve good welding quality. However,in the welding process,due to workpiece's geometry error,improper clamping and other process variations,the axial force can vary significantly and produce welding defects.The control of force in the process of FSW is investigated. At first,the development and evaluation of a closed-loop control system is described,which is equipped with a custom real-time wireless force dynamometer for FSW. Then,an axial force controller is designed based on nonlinear force controllers for FSW. Experimental validations are carried out on an FSW platform. The experimental results demonstrate that the controller maintains the constant axial force and shows desirable dynamic behavior, even when the disturbance is encountered during the welding process.     

Microstructure and mechanical characteristics of AA6061-T6 joints produced by friction stir welding,friction stir vibration welding and tungsten inert gas welding: A comparative study

This study compared the microstructure and mechanical characteristics of AA6061-T6 joints produced using friction stir welding(FSW), friction stir vibration welding(FSVW), and tungsten inert gas welding(TIG). FSVW is a modified version of FSW wherein the joining specimens are vibrated normal to the welding line during FSW. The results indicated that the weld region grains for FSVW and FSW were equiaxed and were smaller than the grains for TIG. In addition, the weld region grains for FSVW were finer compared with those for FSW.Results also showed that the strength, hardness, and toughness values of the joints produced by FSVW were higher than those of the other joints produced by FSW and TIG. The vibration during FSW enhanced dynamic recrystallization, which led to the development of finer grains.The weld efficiency of FSVW was approximately 81%, whereas those of FSW and TIG were approximately 74% and 67%, respectively.     

7075-T6合金超声辅助搅拌摩擦焊接头搅拌区组织与力学性能

搅拌区的金属流动不充分容易导致轴肩影响区与搅拌针影响区之间的过渡区出现疏松缺陷并恶化接头的力学性能.在不同焊接参数条件下,对7075-T6铝合金分别进行常规搅拌摩擦焊接(FSW)和超声辅助搅拌摩擦焊接(UAFSW),研究了超声振动对接头搅拌区的金属流动行为、微观组织特征和力学性能的影响.结果表明:相同焊接参数下,UAFSW接头搅拌区的力学性能均优于FSW接头.焊接参数为1000r/min-110mm/min 的UAFSW接头搅拌区的抗拉强度和延伸率最高,分别达到515MPa和17.3%.在搅拌摩擦焊接过程中施加轴向超声振动可以显著降低搅拌区金属的屈服应力和流变应力,促进塑化金属沿板厚方向的流动.消除搅拌区中过渡区的疏松缺陷,并细化微观组织,是接头力学性能提高的主要原因.