基于GBDT算法的Fe-36Ni/304L搭接接头特征尺寸及性能预测

Fe-36Ni合金和304L奥氏体不锈钢是制备新一代液化天然气(LNG)船液舱围护系统的主要材料,由这两种材料焊接而成的复合结构是组成液舱围护系统的重要部分,因此研究Fe-36Ni/304L异种合金的焊接工艺及接头特征尺寸和力学性能预测具有重要意义.开展了Fe-36Ni/304L异种合金搭接脉冲钨极惰性气体保护焊(GTAW)立焊工艺研究,探索了脉冲焊接参数对接头宏观成形与拉伸性能的影响规律.根据Fe-36Ni和304L异种合金薄板搭接的脉冲GTAW试验结果,研究了焊接参数(峰值电流、基值电流、占空比、脉冲频率和焊接速度)与接头特征尺寸L(下板焊缝宽度)、P(下板焊缝熔深)、R(焊缝根部到焊缝表面的最短距离,即最小熔合半径)及拉伸最大承载力的关系.建立了基于梯度提升决策树(GBDT)算法的接头特征尺寸及性能预测模型,并研究了各焊接参数对特征尺寸和力学性能的影响程度.结果表明:Fe-36Ni/304L异种合金搭接脉冲GTAW立焊接头特征尺寸L和P主要与峰值电流、占空比和焊接速度相关,随着峰值电流和占空比的增加,L和P也随之增加;随着焊接速度降低,L和P随之增加.特征尺寸R主要与占空比和脉冲...     

基于数学形态学的焊缝图像边缘提取

焊缝图像的边缘提取是实现焊缝视觉跟踪的一个重要环节.用抗噪膨胀腐蚀型形态学算子对单边V型坡口横焊焊缝二值图像进行了边缘提取,并与传统的Roberts算子、Sobel算子、Canny算子、LOG算予以及典型的形态学腐蚀算子、膨胀算子和膨胀腐蚀算子的边缘提取效果进行了对比.结果表明,抗噪膨胀腐蚀型算子具有非常强的抗噪性,可以有效地提取出焊缝图像边缘,更利于后续的焊缝特征点提取.     

J形坡口焊接机器人运动控制系统设计

核电压力容器的焊接制造中,半球形封头与圆管相贯形成空间曲线J形坡口焊缝,通用焊接机器人难以满足焊接要求.针对研发的悬挂式J形坡口专用焊接机器人,设计开发了机器人运动控制系统.介绍了机器人机械结构特点及运动控制算法.机器人控制系统核心采用工业控制计算机(IPC)与DMC数字运动控制器,交流伺服电机为执行端,利用三级控制结构实现作业管理,组织各轴协同运动完成焊接作业.进行了空间曲线J形坡口焊缝焊接实验.实验结果表明,设计开发的运动控制系统能够很好地控制机器人各轴协同运动,满足空间曲线J形坡口焊缝的焊接需求,可以提高核电压力容器焊接制造的自动化水平.     

基于UG的弧焊机器人模型装配与运动仿真

采用UGNX4．0系统对日本安川电机株式会社生产的MOTOMAN—HP6型弧焊机器人进行了整体的模型装配,并建立了三维运动仿真模型．运用UG／OPENAPI提供的二次开发函数,采用VC＋＋6．0进行编程的方法,建立了连杆坐标系下的弧焊机器人运动学模型．阐述了弧焊机器人模型的建立方法、装配方式以及运动仿真,从而为Unigraphics（UG）环境下的离线编程技术打下了良好的基础．     

基于支持向量机的J型坡口接头相贯线检测

摘要： 针对核电压力容器中J型坡口焊缝的自动化焊接,应用图像处理技术,结合支持向量机(SVM)分类器,研究了核电压力容器封头与圆管相贯线检测算法. 以颜色矩特征和灰度共生矩阵特征组合作为特征向量,利用SVM对图像进行分类,结合滑块机制和投票机制可以生成相贯线区域高亮的二值图像,利用二次曲线对二值图像中最大轮廓进行拟合,获取相贯线的准确位置. 结果表明：算法具有较高的鲁棒性和实时性,SVM分类器准确率达到95.6%,每幅图像处理时间在170 ms以内.     

基于ANSYS二次开发的焊接温度场前处理系统

要:针对大型应用软件ANSYS在进行有限元分析时存在重复建模缺点,基于VC与ANSYS的参数化设计语言APDL,对有限元前处理部分进行二次开发,编制出了管道焊接结构温度场的前处理系统.该系统封装了多种管道焊接结构建模以及不同焊接工艺的温度场分析过程的参数化命令流模板.通过友好直观的程序界面的操作,即可实现多种管道焊接结构的参数化建模、温度场数值模拟,从而提高了计算效率,保证了计算精度.并通过管道多层多道定位焊实例验证了该前处理系统的准确性及可用性.     

430铁素体不锈钢A-TIG焊接

针对铁素体不锈钢，选用常见的氧化物和卤化物进行单组分A-TIG实验，结果表明氧化物活性剂增加焊缝熔深的效果更为显著．以B2O3、Cr2O3、SiO2分别作为基础组元进行多组分活性剂实验，得到最优配比的活性剂可使焊缝熔深达到传统TIG焊的2．46倍．组织和力学性能测试显示：与TIG焊缝相比，使用活性剂后焊缝中的铁素体晶粒尺寸略有减小，但硬度和拉伸强度变化不大．