双旁路耦合电弧GMAW熔池图像边缘提取算法

为了研究在双旁路耦合电弧气体保护电弧焊(DB-GMAW)方法下的铝合金焊接过程,通过被动视觉检测系统对焊接过程中的熔池图像进行了采集.介绍了该焊接方法的原理和系统组成,对所得焊接熔池图像进行了Roberts、Sobel、Prewitt、LOG、Canny、ZeroCross 6种微分算子的边缘提取和结果对比.结果表明:由于旁路电弧的分流作用使得通过母材的电流大幅减小,显著降低了熔池区电弧的亮度,从而降低了熔池图像采集和处理的难度;比较6种微分算子对熔池图像边缘提取的结果,Canny算子可以得到连续性、完整性和准确性均符合控制要求的熔池边缘结果,为实现该种焊接方法的过程控制奠定了基础.     

定点TIG焊熔池自由表面演化行为

针对传统定点TIG焊,根据流体力学基本原理,通过加载高斯热源模型并用VOF方法追踪自由表面,建立更接近实际情况的三维定点TIG焊熔池模型.考虑熔池所受的电弧压力、电磁力、浮力及Marangoni剪切力的影响以及相变潜热,运用FLOW3D软件及其二次开发功能,求解得到定点TIG焊熔池的流场、温度场及自由表面,并重点分析熔池自由表面随时间的演化过程.结果表明:TIG焊熔池会产生自由表面变形,随着焊接时间的延长,TIG焊熔池熔深和熔宽均有所增加,形成宽而浅的熔池形貌,同时熔池表面的凹凸变形愈加明显.     

焊接热影响区性能的神经网络预测模型

针对四类２４种钢材，将其化学成分和ｔ８／５性能的数据作为样本，构造学习空间，建立了一种新的预测方法ＢＰ网络预测模型，并讨论了网络参数对网络收敛速度及误差函数的影响     

铝钢焊接界面金属间化合物形成的热力学分析

以热力学基本定律为基础,建立铝/镀锌钢板异种金属焊接接头界面金属间化合物形成的吉布斯自由能变化计算模型.应用所开发的计算和绘图程序,得到铝/镀锌钢板异种金属焊接接头界面处Al-Fe金属间化合物相形成的标准吉布斯自由能变化与温度关系的图形,分析在焊接接头界面处可能形成的Al-Fe金属间化合物相的种类,并与焊接实验结果进行比较.模拟结果表明:在Al-Fe界面上形成Fe2Al5和FeAl3金属间化合物,与实验结果基本一致,所建立的热力学模型是合理的.     

耦合电弧AA-TIG焊的骤冷效果

为获得耦合电弧AA-TIG焊高温熔池中氧元素的分布状态,以水作为冷却介质,采用骤冷法从试件底部对高温熔池进行冷却.喷水冷却时间分别为熄弧前1、0.8、0.6、0.4、0.2、0s.分别从试件表面温度变化、熔深和显微组织3个方面对以上6组试验与常温冷却的试样进行对比研究.结果表明:与常温冷却相比,骤冷使得熔池温度突然下降,起到了骤冷效果;在熄弧前0.4s进行喷水骤冷时,冷却效果最好,几乎不影响焊缝熔深,并且柱状晶基本从底部生长到了试件表面.     

数控焊接变位机与弧焊机器人I/O通讯接口设计

通过分析德国CLOOS ROMAT76AW型弧焊机器人的I/O控制接口的结构,设计了数控焊接变位机与该型弧焊机器人的I/O接口电路,实现了它们之间的I/O通讯,从而完成了数控焊接变位机与弧焊机器人的协同工作,以完成复杂工件的焊接.     

活性剂对铝合金电子束焊的影响

为了研究铝合金焊缝熔深增加机理，利用电子束散焦焊的焊接方法对铝合金LF21进行了焊接．以SiO2和V2O5作为表面活性剂，研究了活性剂对铝合金LF21电子束焊接的影响．研究结果表明，SiO2、V2O5对焊缝成形的影响是不同的，其中在SiO2作用下焊缝表面成形美观；在V2O5作用下焊缝成形变差．在SiO2、V2O5作用时，与A-TIG焊焊缝的熔深明显增加、熔宽稍有减小的情况相比，SiO2和V2O5对电子柬焊的焊缝熔深与熔宽的影响不大，表明了表面张力梯度改变理论对铝合金活性焊的作用不明显．     

不锈钢A-TIG焊的活性剂研制

针对304不锈钢研制了由B_2O_3,MnO,Fe_2O_3,Al_2O_3,SiO_2,TiO_2,Cr_2O_3和NaF等组成的A-TIG焊活性剂.分析了各单一活性剂对焊接熔深的影响规律,在此基础上结合304不锈钢的合金元素系统,确定了活性剂的基本组成成分.利用正交试验法对多组元配方进行了研究,得出了各组元质量分数变化对焊接熔深的影响规律,所得到的配方可使焊接熔深增加2倍多,并将8 mm厚的不锈钢钢板对接一次焊透.     

均匀设计法优化神经网络参数的研究

提出采用均匀设计法设计优化ＢＰ神经网络参数的方法,实验表明,通过采用均匀设计法可以有效地降低调节网络参数所需的实验次数,并降低训练误差,取得了良好的效果．