基于PIC单片机的逆变式直流弧焊机控制系统设计

控制系统是逆变式直流弧焊机的核心,基于PIC16F684单片机设计了数字化弧焊机控制系统,论述了逆变式直流弧焊机控制系统的主体结构和控制原理以及相关电路设计,不仅实现了弧焊机内部温度控制、电焊起弧控制、电流调节反馈及故障显示方面的数字化控制,还解决了传统弧焊机产品一致性差及焊接控制精度差的缺点,初步达到了焊接控制的数字化及智能化。     

铝合金回填式搅拌摩擦点焊负载测量分析

利用测力传感器对6082-T6铝合金回填式搅拌摩擦点焊过程中的Z向负载进行了测量,研究了搅拌摩擦点焊过程中不同焊接工艺参数(轴肩转速、搅拌针转速、扎入/回抽时间和扎入深度等)对负载的影响.结果表明,铝合金搅拌摩擦点焊试验中负载曲线可分为压紧环下压区、轴肩扎入区、搅拌针回填区和搅拌头卸载区四个部分.试验负载随轴肩(或搅拌针)转速的增大出现波动下降的趋势;焊接负载随轴肩扎入/回抽时间的增加而逐渐降低;焊接负载也随轴肩扎入深度的变化而变化,但没有发现特定影响规律.     

油田特种车辆车架加固及修复工艺研究

针对油田特种车辆车架变形严重的现象,分析了油田特车车架受力情况,确定了车架出现裂纹的危险区域。采用不同的方法对车架进行焊修加固处理,有效地预防车架变形和裂纹,并对车架加固提出了一些建议。     

Fe-Mn-Si记忆合金激光焊接数值模拟

利用有限元方法,对Fe-Mn-Si记忆合金平板激光对接焊的温度场和应力场进行三维数值模拟。根据激光焊接特点,建立表面高斯热源和锥形体热源结合的复合热源模型,并编制APDL子程序实现焊接热源的加载和移动。结合材料非线性、相变潜热、边界换热条件等因素,通过模拟计算得到焊接过程中瞬态温度场分布和熔池尺寸,并分析整体温度场分布、焊接热循环特性。焊缝熔合线和尺寸的模拟结果与实际结果吻合良好,验证了模型的正确性。在温度场计算结果基础上,利用间接耦合法,对Fe-Mn-Si记忆合金激光焊的动态应力场和残余应力进行模拟计算,得到焊后最大残余应力为247 MPa,接近其屈服强度。     

自蔓延焊条的焊接工艺性研究

研究了焊药密实度、焊前预热、焊接速度、试板厚度和后热等对自蔓延焊条的焊接工艺性影响规律.结果发现,当药粉密度在2.60~2.80g/cm3时,自蔓延焊条燃烧速度为10.5mm/s,焊接可控性好.焊前350℃预热可以增加焊接熔深,实现单面焊双面成形效果.焊接速度取决于试板厚度,提高焊接速度明显降低较厚试板的焊透性和焊接效果.后热对自蔓延焊条工艺性能没有显著影响.     

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。     

厚板电子束焊缝的超声扇形扫描检测

针对传统超声斜角探伤法检测厚板焊缝宽度受限的问题,采用超声相控阵扇形扫描方法,对55 mm厚TC4电子束焊缝进行检测研究.对相控阵波束在TC4焊缝中的偏转聚焦特性及扇形扫描进行模拟分析,采用扇形扫描与D扫描、A扫描相结合的方法分析缺陷特征,给出缺陷的三维定位.结果表明：扇形扫描角度为30°～70°,采用双面检测的方法可以实现宽度有限的厚板焊缝的检测,扇形扫描图像能够更加直观地显示缺陷.在TC4电子束焊缝中检测出气孔、裂纹、未熔合和未焊透四种缺陷.通过合理设置坐标系,可以实现焊缝缺陷的三维定位,测得缺陷距离换能器楔块前沿的距离、埋藏深度和距离扫查起始位置的水平距离.     

基于Profibus总线的镀锌生产线激光焊机控制系统

针对镀锌生产线的特点,介绍镀锌生产线中激光焊机的总体结构及工艺流程.镀锌生产线主站采用S7-400PLC作为控制器,通过Profibus-DP总线通信,实现主站与远程IO总线、交流变频伺服驱动系统、HMI人机界面系统的通信.其中远程IO总线主要负责焊前准备和焊后处理;其交流变频伺服驱动系统极其复杂,包含14个伺服电机,完成带钢间隙生产线方向调整、激光架生产线方向移动、带钢手动对中调整、带钢入(出)口对中调整、激光架过程梁方向移动、焊接头和剪切头竖直方向移动、压轮过程梁方向移动、带钢中性层调整;HMI人机界面主要负责焊机工艺参数的设定、焊机运行时的状态监视和焊接工作历史数据的查询.     

铝合金/钢搅拌摩擦焊与冷金属过渡焊搭接接头的拉剪载荷及显微组织分析

分别采用搅拌摩擦焊和冷金属过渡焊进行铝合金与镀锌钢的焊接试验,通过对焊缝截面显微组织、界面层成分及显微硬度的对比分析,研究影响焊接接头拉剪载荷和失效形式的因素。结果表明:搅拌摩擦焊接头的拉剪载荷接近于母材,焊缝晶粒细小、组织致密,显微硬度高于冷金属过渡焊接头,铝合金-钢异种金属界面层的结合为通过"洋葱瓣"状结构的机械咬合和冶金结合,界面层厚度约为20μm,为Al-Zn固溶体;冷金属过渡焊接头的拉剪载荷较铝母材降低了37.8%,在熔合线附近断裂,熔合线附近为柱状晶,焊缝根部存在热裂纹,显微硬度较铝母材的降低了30%,界面层厚度约为5μm,为Al-Fe金属间化合物。     

Study on the resistance spot welding technology of 22MnMoB hot stamping quenched steel

In this paper, the spot welding technology of a new kind of 22MnMoB hot stamping quenched steel sheet was systematically studied by power frequency spot welder. Through a series of technology and test experiments, we have obtained the optimal spot welding technological parameter condition. According to the results, the relations among spot welding technological parameter, welding nugget, mechanical property and fracture mode were discussed. The effects of all the welding parameters such as welding current, welding time and electrode force on the quality of joint can be boiled down to one thing--the diameter of welding nugget. The experimental results showed that welding nugget diameter determines the mechanical property of spot welding joint and the relation between welding nugget diameter and the mechanical property of joint presents a kind of linear mathematic representation. There are two typical fracture models of 22MnMoB hot stamping quenched steel sheet, i.e., interracial fracture and nugget pullout. Other than mild steel or normal high strength steel, in the shearing tensile test, hot stamping quenched steel has a great tendency to fail in interfacial mode due to the effects of high strength matrix structure, welding soft zone and the porosity level of fusion zone.