大型箱型梁高速GMAW三维位姿快速估计方法

大型箱型梁在高速熔化极气体保护焊(GMAW)过程中存在定位焊缝、装配精度低,难以通过工装严格保证工件位姿,以及焊缝三维位姿实时变化等复杂工况.基于视觉的焊缝识别方法计算量大,且均不针对存在定位焊缝的工件,难以快速获取大型箱型梁的三维位姿.对此,提出一种基于激光位移传感和点云聚类快速分割的大型箱型梁高速GMAW三维位姿快速估计方法.利用该方法,通过点云快速分割得出大型箱型梁焊缝的立板平面和平板平面,进而解算出焊缝位姿信息.对多种不同位姿的焊缝进行位姿信息估计试验,结果表明：当焊接速度为1200 mm/min时,焊缝位姿误差分别在0.25 mm和1.8°以内;增强了大型箱型梁自动焊接对定位焊缝、装配精度低等复杂工况的鲁棒性,提升了焊接质量.     

陶瓷衬垫在钢梁焊接中的应用

大跨度钢梁一般采用箱型结构,箱型结构焊接工作量大,工作强度大,劳动效率低,制作安装过程中力求单面焊双面成型以提高工作效率。但由于操作水平和焊接空间受限,往往焊缝难以双面成型;通过陶瓷衬垫在钢梁焊接中的应用实验,积累了经验,说明该焊接工艺的适用性,对中厚板单面焊双面成型有一定的参考作用。     

焊接缺陷对结构强度的影响

本文利用美国大型有限元分析软件ANSYS，采用“壳到体子模型”法，通过在子模型中设置缺陷，对某电厂泄洪闸门焊接缺陷对结构强度的影响进行了分析，得到了焊缝未焊透缺陷对结构强度的影响规律；焊缝未焊透缺陷仅使结构在局部产生较大应力。对于低碳钢而言，局部应力达到屈服后，由于应力存在着重新分配，焊接缺陷引起的局部应力集中，不易造成结构的破坏。     

基于T形焊接接头的埋弧焊横焊工艺开发

针对横焊位置,无间隙组对,全焊透T形接头,开发了埋弧焊(SAW)横焊工艺。埋弧焊横焊焊接严格控制坡口形式以及焊缝每层每道的焊枪角度,使焊缝背面无需进行清根就能够达到全焊透合格的焊缝。埋弧焊横焊工艺代替了焊条电弧焊(SMAW),减少了背面碳弧气刨清根和清根后打磨工序,不仅提升了焊接效率,而且使焊件变形得到控制,保证了焊接质量。     

基于剪力滞效应研究箱型梁的附加弯矩和挠度

利用多项式建立箱型梁剪力滞效应分析的一维离散有限元模型,通过箱型梁翼缘板的纵向转角位移差函数建立附加弯矩和附加挠度计算公式,计算分析宽高比、宽跨比、高跨比等因子对箱型梁截面的附加弯矩和附加挠度的影响。结果表明,利用一维离散有限元法计算分析箱型梁附加弯矩和挠度的精度较高,结果可靠。箱型梁宽跨比或宽高比增大时,剪力滞效应所产生的附加弯矩对箱型梁的影响随之增大。箱型梁翼缘宽度对附加弯矩和附加挠度的影响较大,而箱型梁高度能够显著提高箱梁截面的抗弯刚度。     

YSP—15钢瓶埋弧焊接接头未焊透成因及对策

对液化石油汽钢瓶瓶体环焊缝接头未焊透成因作了深入探讨与分析 ,借助光电示波器发现 ,未焊透现象仅在起焊的瞬间形成。工业试验表明 ,采用负角度 4～ 6°送丝 ,控制规范 ,改进机架夹具等措施可使焊透率达到 98%以上     

基于视觉传感的激光-MIG复合焊熔透闭环控制

在对接焊中,坡口同隙的波动会导致焊接熔透状态的变化,为保证稳定的熔透,需要对焊接熔透状态进行实时检测和控制.针对CO2激光-MIG复合对接焊,建立了基于视觉传感和DSP的熔透状态实时检测与控制系统,获取了清晰的熔池背面图像,经过适当的处理得到了熔池背面熔宽的信息,并通过调节焊接速度或控制电弧电流,对熔透状态进行了控制.结果表明:即使在间隙明显波动的情况下也获得了熔透可靠、背面熔宽均匀的焊缝,从而实现了复合对接焊熔透状态的闭环控制.     

方钢管混凝土柱梁下栓上焊节点受力性能研究

为研究带外环板的方钢管混凝土柱H形钢梁下栓上焊节点的受力性能,以梁上翼缘连接方式和梁截面尺寸为试验参数,设计制作了3个节点构件,并对其进行拟静力试验。引入了数字散斑相关方法(DSCM)测量系统,对节点核心区应变进行非接触式高精度测量。结果表明,受焊缝质量的影响,构件主要破坏位置都在焊缝附近,其中下栓上焊节点和全螺栓节点分别发生在梁上翼缘与外环板连接的焊缝处和下内隔板与柱连接的焊缝处;下栓上焊节点相对于全螺栓节点核心区变形更小,更符合“强柱弱梁”准则,并推断梁柱之间荷载传递主要通过外环板,但全螺栓节点由于螺栓滑移以及焊接缺陷少,延性要显著好于下栓上焊节点;梁截面尺寸和节点连接方式对构件核心区受力性能和应变分布有较大影响,其中核心区主应变及剪应变云图均呈45°斜向发展。     

铝合金MIG焊焊缝成形与接头性能研究

6082铝合金在我国有着广泛的应用,为研究6082铝合金MIG焊焊缝成形与接头性能,用3 mm厚6082铝合金薄板进行脉冲MIG焊,对在给定工艺参数下进行对接试验,焊缝成形过程中,利用焊接电弧动态小波分析仪对电信号进行采集与能量分析,并分别用X-Ray检测仪、宏观金相显微镜、万能试验机对成形后的焊缝和接头进行表征.结果表明:焊接过程中电流、电压稳定,电弧特性较好;焊缝成形良好,背面全焊透,经X射线探伤和宏观金相显微镜检测焊缝与接头无未焊透、未熔合和裂纹等缺陷,且接头的综合力学性能良好,抗拉强度平均值为245MPa,接近母材强度的80％,表现出较高的连接性能.     

耦合电弧对AA-TIG焊接熔深的影响

为提高活性TIG焊活性剂的涂敷效率,实验一种新型的活性TIG焊工艺电弧辅助活性TIG焊,简称AA-TIG焊.以SUS304不锈钢作为母材,采用耦合电弧进行AA-TIG焊,研究焊接电流、焊接速度、钨极夹角、CO2气体含量等主要工艺参数对焊缝熔深、熔宽的影响.结果表明:相同的焊接工艺参数下,耦合电弧AA-TIG焊缝熔深达到传统TIG焊熔深的2.86倍,同时焊缝熔宽明显收缩.采用耦合电弧AA-TIG焊可不开坡口一次焊透8 mm厚不锈钢板,焊接效率明显提高.辅助电弧和正常TIG焊工艺参数都对耦合电弧AA-TIG焊焊缝熔深、熔宽有一定影响,其中辅助电弧CO2含量以及2电弧钨极夹角对焊缝成形影响较大.     

基于焊接温度场的焊缝跟踪与熔透控制

研究了从焊接温度场中获取焊缝位置和熔透信息的方法，在此基础上设计了规则自调整模糊控制器，实现了MIG／MAG的焊缝跟踪与熔透控制．该系统已成功应用于螺旋管缝内焊自动跟踪与熔透控制．     

6061-T6铝合金薄板双脉冲MIG焊动态组合热源模型

为准确得出铝合金薄板双脉冲熔化极惰性气体保护焊（双脉冲MIG焊）焊接温度场分布特征,提出一种基于铝合金薄板全熔透焊接热量分布及焊缝成形特点的动态组合热源模型,通过编写子程序,对有限元软件进行二次开发,实现动态组合热源模型在空间上的分布加载,得出仿真过程焊缝形貌及温度场分布特征. 对2 mm厚6061-T6铝合金薄板进行双脉冲MIG焊对接焊接实验,得出焊缝形貌特征并记录测温点温度数据,绘制测温点的热循环曲线. 对比仿真与实验结果发现,对于铝合金薄板全熔透焊接,利用动态组合热源模型得出的焊缝形貌与实际焊缝形貌拟合较好,温度场仿真误差在允许范围内,最大误差点出现在距焊缝20 mm处,最大误差为12.25%.     

箱型梁薄膜力剪滞效应分析

将箱型梁分解成薄板结构,应用简单的强度与材料关系,导出箱型梁的薄膜方程.根据微积分关系,得到了箱梁各板考虑剪滞效应的纵、横向薄膜力和薄膜剪力的计算公式,探讨了悬臂箱梁薄膜力剪滞效应随梁的跨宽比、宽高比以及荷载形式等因素变化的影响.本文所述的公式简单,可供工程设计中快速估算出箱型梁的剪滞效应.     

一种用于薄壁箱型梁结构的焊接工装设计

薄板焊接变形具有一定的复杂性、多元性,研究薄板结构焊接过程中变形控制的方法,对于提高产品质量,增加产品的市场竞争力,具有重要的意义。基于此,本文提出了一种适用于薄壁、长焊缝箱型梁焊接的焊接工装方案,为类似钢结构件焊接变形的控制提供了有效的参考。     

30m先简支后连续预应力箱梁施工工艺

箱型梁由于其结构形式简单，受力条件好，被广泛使用于各类桥梁中。根据实际施工经验简要介绍30m箱梁构件的预制。     

锌白铜搅拌摩擦焊接头显微组织与力学性能

采用SKD61工具钢搅拌头对4mm厚BZn18-26锌白铜进行搅拌摩擦焊对接,并对接头微观组织和力学性能进行分析。研究结果表明:由于白铜的强度高、维氏硬度大,搅拌针发生严重磨损导致焊缝根部未焊透;母材为纤维状轧制组织,焊核区发生动态再结晶获得细化的等轴组织,热机影响区发生再结晶并存在变形组织,热影响区晶粒发生再结晶及长大;焊缝和热影响区的维氏硬度均比母材的低,且焊核区由于发生完全动态再结晶软化效应最明显;无缺陷接头拉伸断裂于焊核区,且断口为韧窝状韧性断裂。     

浅谈钢瓶简体半自动埋弧焊焊接缺陷的控制

介绍了液化钢瓶筒体在埋弧自动焊后,焊缝经超声波探伤检测存在未焊透、焊偏等缺陷,通过分析形成的缺陷,提出了具体的整改措施,并提供了工艺参数和工艺方法.     

箱型箱装配焊接过程中的扭转判据及其应用

建立了装配焊接过程箱型梁的扭转判据.并应用判据阐明箱型梁扭转变形的基本性质,建立箱型梁扭转矫正量计算的通用方法.     

弧焊机器人焊缝位置的电流检测法

本文介绍了弧焊机器人在进行“Ｖ”型坡口对接焊或角接焊时,为了跟踪焊缝轨迹而进行的焊缝位置检测方法－电流检测法,通过对焊接电流信号的数字处理,提取了反映焊枪与焊缝相对位置的特征信号,定时向机器人控制器提供修正信号,从而使固定在机器人手臂上的焊枪准确地跟踪焊缝。     

Q345B钢梁柱节点焊接残余应力模拟及试验验证

为研究梁柱节点焊接残余应力的分布规律,对梁柱节点焊接残余应力进行了数值模拟,并进行了试验验证.首先,建立梁柱节点焊接全过程随机热力学模型,分析梁柱节点的焊接温度场;其次,通过间接热力耦合分析法分析梁柱节点焊接残余应力分布;最后,通过制作梁柱焊接节点,利用盲孔法测得梁柱节点焊接残余应力,并与模拟结果对比分析.分析结果表明:上、下翼缘焊缝由于距离较远以及工艺孔的存在,焊缝之间的相互影响很小,两者的焊接残余应力基本一致;腹板焊缝之间由于距离很近,焊接时的相互影响较大,两道焊缝残余应力分布不一致;在梁柱节点焊缝焊趾区域,梁上、下翼缘焊缝残余应力分布基本一致,等效残余应力呈V型分布,横向、纵向、法向焊接残余应力都基本呈M型分布,因腹板两道焊缝焊接时产生相互影响导致梁腹板两道焊缝应力分布差别明显.