基于统计分析的铝合金点焊工艺优化与质量判定

采用多传感器同步采集系统实现了铝合金点焊质量监测.通过双因素方差分析优化并确定了铝合金点焊工艺规范.研究发现：位移传感器测量未熔合或未完全熔合焊点位移信号的极差比另外两类焊点低1.0 V左右;点焊电压信号、电极位移信号和电极压力信号包含明显的喷溅特征信息.进而利用统计分析可以实现点焊质量判定与分类.     

点焊动态参数计算机测试的研究

本文介绍了用ＩＢＭ－８０２８６计算机建立的点焊过程动态焊接电流、电极间电压、电极压力、热膨胀电极位移和电极间电阻测试系统。文中包括各种信号测量方法、测试系统的硬件软件、各种信号测量结果以及测试系统在焊机特性实时控制研究方面的应用等。试验表明，该测试系统可以可靠地获得点焊过程的多种动态参数。这一系统的建立为点焊过程提供了重要的试验分析手段。     

5052铝合金电阻点焊电极形状对电极寿命的影响

利用ANSYS软件建立了直径分别为6和8 mm的锥台电极和直径16 mm的球电极所对应的5052铝合金电阻点焊过程的有限元模型,分析了在相同的焊接工艺参数下3种类型电极几何形状对5052铝合金电阻点焊的熔核形成过程及其焊接质量和电极自身磨损的影响,并通过连续点焊试验验证了模型的准确性.结果表明:对于锥台电极,在相同的焊接电流条件下,电极端面直径越小,所得到的熔核尺寸越大,点焊接头质量越好;球电极与工件的接触面积过小,将会使得电流集中、温度过高而发生严重的电极烧损.所建模型的模拟结果与试验结果的误差在4%以内,采用直径6 mm的锥台电极进行5052铝合金薄板焊接时,电极寿命比球电极提高了20%.     

电阻点焊熔核尺寸的RBF网络模型

以接头质量在线监控为目的,对电阻点焊电极电压和焊接电流等信号进行了时域特征分析,研究了电压、电流信号的周波幅值、峰值、有效值以及接头等效电阻、加热功率的估计方法.利用周波参数时间序列构造RBF神经网络输入向量,进行了点焊接头熔核尺寸预测.结果表明,采用归一化处理后的电流和电压有效值周波序列联合构造输入向量,经样本训练能有效地预测接头熔核尺寸,熔核直径平均验证误差为5.50%,熔核高度的平均验证误差为3.83%,比单独采用动态电阻、加热功率等参数具有更好的精度.     

铝合金连续点焊时电极烧损与焊点表面质量的变化规律

以实验为基础，深入分析了铝合金连续点焊条件下电极烧损的基本规律和特点，揭示了连续点焊过程中表面接触情况和焊点表面成型质量的变化规律，并分析了影响电极烧损的主要因素。结果表明，电极的烧损从一开始就存在，接触不均匀所导致的局部高温熔化是造成电极烧损的主要原因。     

电阻点焊质量的监测与控制

本文通过对电阻点焊电极电压动态特性的分析,研究了目前广泛用于汽车制造工业的低碳钢及低合金高强度钢电阻点焊的质量问题。文中将动态数据系统应用于电阻电压采样数据的处理,建立动态模型。该数学模型及有关判据,可用于监测与控制焊接过程。     

基于USB的电阻点焊数据采集系统设计

以电阻点焊质量在线监控为目的,对点焊过程中的重要信号参数进行采集和预处理,研制基于ADμC812为核心的高速、高精度、多通道的点焊信号同步数据采集系统,该系统利用集成化的USB接口、RS232串口模块,可在线调试参数特性,满足与上位机的高速通信,能够完成对电阻点焊机的输入电压和电流、输出电压和电流、电极位移等信号的高速采集及预处理.     

铝合金点焊过程中电极振动信号的建模

以时间序列与模态分析为基础，研究了电阻点焊过程中的电极振动信号特征，建立了点焊过程中的电极加速度信号的振动方程，通过建立自回归AR（n）模型计算了阻尼比、振动模态的角频率和自回归功率谱函数，并将计算结果与实际熔核质量检验结果进行对照分析．结果表明，阻尼比、振动模态的角频率和自回归功率谱函数与熔核质量有较强的相关性，可以作为铝合金点焊质量判别的特征量并且区分点焊的不同焊接工况，     

基于小波包分析的铝合金点焊飞溅研究

提出了在铝合金点焊过程中，采用小波包分析判断飞溅发生的一种新方法。通过对点焊过程中电压信号进行小波包分析，可以获得不同频带中的电流信号时域波形，根据波形的不同形态和特征，判断点焊过程中飞溅的发生。试验证明，利用小波包分析方法可准确判断飞溅发生的情况，因此它可作为一种可靠的方法广泛用于铝合金的点焊质量控制。     

基于电极位移信号的点焊模糊推理系统模型

采集电阻点焊过程中的焊接电压、焊接电流和电极位移信号,提取过程信号特征,使用模糊推理工具,建立电阻点焊过程的喷溅识别系统,然后分别使用电极位移和动态电阻信号建立电阻点焊质量评估的模糊推理系统.研究结果表明,喷溅识别系统具有结构简单、识别准确度高的优点.根据喷溅识别结果分别使用相应的模糊推理系统模型,可对发生喷溅和未发生喷溅时的电阻点焊过程进行质量评估.     

2024-T42铝合金点焊接头性能研究

为改善高强铝合金接头连接性能,提高焊接质量,研究了2024-T42铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)、电阻点焊和铆接3种不同接头的连接性能,采用显微组织观察试验、拉伸试验、拉剪试验和显微硬度试验等方法,对接头组织和性能进行表征与分析.结果 表明:RFSSW接头的力学性能最优,拉剪性能达到7.23 kN,较铆接和电阻...     

Rogowski电流传感器及其在电阻焊数据采集中的应用

Rogowski线圈电流传感器由均匀密绕的挠性空心线圈和积分器构成,由于其原理和结构特点,特别适合于电阻焊次级电流的测量.讨论了Rogowski线圈工作原理、积分器设计及误差、传感器电路模型和灵敏度的频率响应,设计了用于电阻焊测量的电流传感器,据此研制出ADuC812单片机为核心的电阻焊数据采集系统,并进行了低碳钢板搭接点焊试验和电压电流等信号的采集.初步分析认为,焊接电压、电流信号及接头动态电阻、输入功率与熔核形态密切相关,可用于电阻点焊接头质量的在线监控.     

逆变电阻点焊电源焊接电流与电压的测量技术

焊接电流与电压的准确测量对精密控制逆变电阻点焊电源和保证焊接质量至关重要．文中在分析各种大电流测量方法的基础上,采用罗氏线圈外积分测量方式对逆变电阻点焊的焊接直流大电流进行测量．对实测结果的分析和基于Matlab的建模仿真表明,该测量方式可以准确地获得焊接直流大电流信号．文中还分析了不同电流设定和各种负载条件下的焊接电流与电压的实测波形,结果表明焊接电流是稍带脉动的直流,而焊接电压是明显脉动的,反映了电流与电压的动态信息．     

高速列车用6005A铝合金厚板的焊接工艺

采用半自动MIG焊完成了厚度为12mm的6005A-T6铝合金板材的连接,通过正交试验研究了焊接工艺参数对焊接接头抗拉强度及焊缝表面质量的影响.结果表明,各工艺参数对焊接接头抗拉强度影响显著性从大到小依次为:焊接电流,焊接电压,焊接速度和预热温度.考虑焊缝表面质量因素,各工艺参数影响显著性从大到小依次为焊接速度、预热温度和焊接电流.本研究条件下最佳MIG焊接6005A-T6板材的工艺参数为:预热温度200℃,焊接电流180A,焊接电压18.0V,焊接速度12mm/s.焊接后试样接头热影响区内晶粒平均尺寸小于5μm,且无过分长大现象.焊接后板材拉断时为韧性断裂.     

铝合金电缆导体制造技术与质量控制研究进展

电缆用铝合金导体以其优良的综合技术经济性能受到广泛的应用,其生产工艺、制造装备和质量控制一直是研究的热点.从技术角度出发,对铝合金导体结构形式的选择、设备形式与特点和各种不同生产工艺进行了综合比较分析,并对实际生产过程中铝合金导体电阻、伸长率和表面质量等问题的产生原因和表征进行剖析,提出了相应的解决措施和方法.致力于为改进和规范我国电缆行业铝合金电缆产品用铝合金导体的生产制造和质量控制提供参考,从而提高铝合金电缆在实际应用中的安全性和可靠性.     

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.     

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。