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管件磁脉冲焊接集磁器结构仿真优化
1
作者 李岩 杨德智 +2 位作者 王贵成 李聚才 刘翠荣 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期103-111,共9页
文中通过有限元仿真,研究了集磁器的工作原理,分析了磁脉冲焊接线圈放电电流大小和波形、焊接过程中磁场和电磁力分布;对比了集磁器结构强度以及铝管电磁缩径的大小.结果表明,集磁器利用结构内外侧的高度差,使得感应电流从面积较大的外... 文中通过有限元仿真,研究了集磁器的工作原理,分析了磁脉冲焊接线圈放电电流大小和波形、焊接过程中磁场和电磁力分布;对比了集磁器结构强度以及铝管电磁缩径的大小.结果表明,集磁器利用结构内外侧的高度差,使得感应电流从面积较大的外表面流向面积较小的内表面,从而实现感应电流的汇聚.集磁器对磁场分布的改善与其斜壁的倾斜角α成正相关,垂直型集磁器性能整体高于常规集磁器,低于曲线型集磁器;集磁器截面的形状对其性能也有一定的影响,α角为0的曲线型集磁器性能最好,相较于目前应用较多的常规集磁器,在焊接区域磁感应强度大小提高了12%,铝管的缩颈变形量高了24.9%.3种集磁器在结构强度上差异较小,均可以保证焊接的稳定性.文中对集磁器结构的设计可以提供一定的参考. 展开更多
关键词 电磁脉冲焊接 集磁器性能 数值模拟 电磁缩径
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基于麻雀优化算法的热压焊模糊控制器设计 被引量：1
2
作者 李香兴 滕瑞 +2 位作者 张瑞 黄海松 杨凯 《热加工工艺》 北大核心 2025年第16期38-43,共6页
针对热压焊传统PID温度控制超调量过大、响应时间较长的问题,设计了模糊PID控制器,并采用麻雀算法(sparrow search algorithm,SSA)对控制器参数进行优化,以提高控制器的动态性能和适应性。结合热压焊工作原理,采用麻雀算法对热压焊控制... 针对热压焊传统PID温度控制超调量过大、响应时间较长的问题,设计了模糊PID控制器,并采用麻雀算法(sparrow search algorithm,SSA)对控制器参数进行优化,以提高控制器的动态性能和适应性。结合热压焊工作原理,采用麻雀算法对热压焊控制系统的数学模型进行辨识,并验证了辨识模型的精度;基于辨识模型建立了模糊PID控制系统,并采用麻雀算法对量化因子和比例因子进行优化。仿真结果表明,上述方法与传统PID和传统模糊PID相比,调节时间更短和超调量更小。为验证该算法的有效性,在热压焊电源中对比三种控制算法的应用效果,结果表明该控制器在热压焊温度控制过程中温度的稳定性和上升的快速性方面比传统PID和传统模糊PID算法效果更显著,更能适用于该温度控制系统。 展开更多
关键词 麻雀算法 模糊PID 热压焊 模型辨识
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基于改进麻雀算法的热压焊温度补偿与控制模型辨识 被引量：1
3
作者 张瑞 滕瑞 +2 位作者 李光尧 黄海松 杨凯 《自动化技术与应用》 2025年第1期137-141,共5页
针对热电偶固有时间常数和复杂应用环境造成的热压焊焊接过程中,温度反馈信号滞后明显、控制系统模型准确性不足等问题,对热电偶温度动态补偿方法和温度控制系统智能辨识技术进行研究。提出一种改进的麻雀搜索算法(ASSA),采用水浴法实... 针对热电偶固有时间常数和复杂应用环境造成的热压焊焊接过程中,温度反馈信号滞后明显、控制系统模型准确性不足等问题,对热电偶温度动态补偿方法和温度控制系统智能辨识技术进行研究。提出一种改进的麻雀搜索算法(ASSA),采用水浴法实验数据对热电偶三阶动态补偿滤波器模型进行搜索寻优;基于动态补偿器建立了热压焊控制系统模型,采用ASSA算法实现模型参数辨识。试验结果表明:经过补偿后的慢速热电偶的平均时间常数由160 ms减少至59.7 ms,有效地改善了热电偶的动态特性;设计的ASSA有利于加速控制系统模型辨识参数寻优,所得模型经过仿真验证具有较高精度,对热压焊的自动化控制和优化具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 改进麻雀算法 温度动态补偿 参数辨识 自动控制 热压焊
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异种金属材料扩散连接研究进展
4
作者 李鸣申 李淳 +3 位作者 司晓庆 杨博 亓钧雷 曹健 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第12期81-106,共26页
为满足现代高端装备对结构性能与轻量化的双重要求,异种金属材料的高可靠连接已成为先进制造领域的核心挑战之一。扩散连接作为一种先进的固相连接工艺,通过热-力耦合作用促使界面原子互扩散实现冶金结合,尤其适用于物理化学性质相差巨... 为满足现代高端装备对结构性能与轻量化的双重要求,异种金属材料的高可靠连接已成为先进制造领域的核心挑战之一。扩散连接作为一种先进的固相连接工艺,通过热-力耦合作用促使界面原子互扩散实现冶金结合,尤其适用于物理化学性质相差巨大的异种材料组合,在航空航天、新能源及核能等高端工业领域展现出不可替代的应用价值。本文系统综述了异种金属扩散连接的研究现状与进展。首先,依据材料组合的冶金相容性,将异种金属扩散连接体系分为3类:相容性良好体系(如异种钢、钢/镍等)、相容性差体系(如铜/铁、钨/铜等),以及易生成脆性金属间化合物(intermetallic compounds,IMCs)体系(如钢/钛、钛/镍、铝/钢等),并分别阐述了其连接机理与主要技术难点。其次,研究重点围绕钢、镍、钛、铜、铝、镁等关键工程材料的组合展开,深入探讨了如何通过工艺参数优化、工艺方法创新、中间层设计及表面预处理等策略实现对界面反应、IMCs生长及残余应力的调控作用。研究发现,选择合适的中间层(如Ni、Cu、Ag、高熵合金等)能够有效抑制有害IMCs的生成,并缓解热膨胀系数差异带来的热应力,从而显著提升接头性能;而表面纳米化等预处理技术可实现高质量低温连接,抑制材料热损伤。最后,本文展望了该领域的未来重点研究方向,包括界面反应动力学的多尺度模拟、低应力无缺陷新工艺开发,以及人工智能在材料设计与工艺优化中的应用,以期为推动扩散连接技术在高端工业领域的更广泛应用提供理论参考和技术支撑。 展开更多
关键词 扩散连接 异种金属 金属间化合物 中间层 界面调控
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智能制造专业群“岗课赛证”融通的模式构建
5
作者 翟丽华 李柳全 +2 位作者 谢俊杰 莫耀弟 廖应超 《装备制造技术》 2025年第6期104-107,132,共5页
“岗课赛证”融通是提升职业教育质量与培养高素质技术技能人才的重要途径。针对智能制造专业群发展需求,该文构建“三层+多模块+组配式”教学内容体系,创新“四位一体+教学做一体化+三阶能力递进”的教学模式。该模式以岗位需求为导向... “岗课赛证”融通是提升职业教育质量与培养高素质技术技能人才的重要途径。针对智能制造专业群发展需求,该文构建“三层+多模块+组配式”教学内容体系,创新“四位一体+教学做一体化+三阶能力递进”的教学模式。该模式以岗位需求为导向,将课程教学、技能竞赛与职业证书有机融合,形成立体结构:底层共享模块按“通识素养+专业基础+技术通用”设计,融入“1+X”证书基础要求,奠定专业发展基础;中层递进模块采用“模块化、活组合”方式,设置智能设计、智能生产、智能装备和智能管控四大核心模块,按“基础技能—核心技能—拓展技能”递进结构组织教学内容;上层拓展模块设置证书强化训练、技能大赛集训、创新创业项目和企业实战项目等多元化环节。教学实践中,通过“四位一体”育人体系将岗位需求、课程目标、竞赛要求和证书标准整合为多维目标矩阵,运用“教学做一体化”方法整合教学空间、组织和资源,实施“三阶能力递进”培养路径。同时构建多维度质量评价机制,引入企业专家、行业评审和证书评价组织多方参与,综合评价学生知识、技能和职业素养。实践证明,该模式有效提升了学生技能水平与就业竞争力,增强了教师教学能力,深化了校企合作广度与深度,值得职业教育改革借鉴与推广。 展开更多
关键词 教学模式 智能制造 专业群 岗课赛证融通 人才培养
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焊缝散射条件下板中超声导波直线阵列多帧变秩成像检测
6
作者 朱新杰 李永涛 +2 位作者 邓明晰 姚森 张洁 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期80-86,共7页
焊缝散射条件下板中超声导波阵列成像检测具有重要意义.将超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波直线阵列多帧变秩成像用于焊接板结构检测,探讨了在焊缝散射条件下超声导波直线阵列多帧变秩成像机理,分析了接收矩阵与其秩的关系.结果表... 焊缝散射条件下板中超声导波阵列成像检测具有重要意义.将超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波直线阵列多帧变秩成像用于焊接板结构检测,探讨了在焊缝散射条件下超声导波直线阵列多帧变秩成像机理,分析了接收矩阵与其秩的关系.结果表明,当焊缝散射因子k≥2时,接收矩阵的秩会增加至合成孔径阵列阵元数的(k-1)倍.随着接收矩阵秩的增加,多帧变秩图像缺陷灰度和信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)得到不同程度增大,半满秩时SNR曲线出现拐点,秩为满秩的2/3时,成像效果较好.超声导波直线阵列多帧变秩成像能够有效表征焊接结构板中与波长尺寸相当的缺陷信息,成像检测试验验证了理论分析的有效性,焊缝散射条件下板中超声导波直线阵列多帧变秩成像检测具有较好的可行性. 展开更多
关键词 焊缝散射 超声导波 直线阵列 多帧变秩 成像检测
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汽车轻量化先进焊接技术研究进展 被引量：27
7
作者 李报 陈思杰 赵丕峰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第3期13-17,22,共6页
随着能源和环境问题的日益突出,汽车轻量化成为汽车工业的发展趋势。采用高强度钢、镁、铝合金等轻量化材料是实现汽车轻量化的重要途径之一。介绍了几种常用轻量化金属材料及其焊接特性。对国内外车身结构轻量化先进焊接技术的研究进... 随着能源和环境问题的日益突出,汽车轻量化成为汽车工业的发展趋势。采用高强度钢、镁、铝合金等轻量化材料是实现汽车轻量化的重要途径之一。介绍了几种常用轻量化金属材料及其焊接特性。对国内外车身结构轻量化先进焊接技术的研究进展进行了综述,包括激光焊、激光-电弧复合焊、冷金属过渡焊接技术、搅拌摩擦焊、搅拌摩擦点焊和Delta spot电极带式电阻点焊。指出了开发具有优良焊接性的铝、镁合金对汽车轻量化的重要意义,并展望了所述先进焊接技术在汽车轻量化中的应用前景,以对我国车身结构轻量化焊接提供有益借鉴。 展开更多
关键词 汽车轻量化 先进焊接技术 激光焊 冷金属过渡 搅拌摩擦焊 电阻点焊
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埋弧自动焊数字控制器设计 被引量：14
8
作者 梁卫东 马跃洲 高辉云 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期54-58,共5页
介绍一种埋弧自动焊数字控制系统设计 ,适应于各种焊接整流器和直流电机驱动的送丝机构。控制器分别由两个单片机为核心构成 ,一个用于电源外特性控制 ;另一个完成送丝速度、小车速度以及焊接过程的控制 ,控制器之间通过串行接口交换数... 介绍一种埋弧自动焊数字控制系统设计 ,适应于各种焊接整流器和直流电机驱动的送丝机构。控制器分别由两个单片机为核心构成 ,一个用于电源外特性控制 ;另一个完成送丝速度、小车速度以及焊接过程的控制 ,控制器之间通过串行接口交换数据。采用数字PI算法 ,由电流电压联合反馈调节电源输出特性 ,通过电弧电压和电机电枢电压双反馈调节送丝速度 ,从而获得精确的焊接工作点。控制软件根据焊丝与工件是否短接自动选择回抽或划擦引弧 ,收弧过程通过电流衰减方式填充弧坑。由液晶显示器构成的人机界面 ,用于系统变量、工艺参数和动态焊接数据的设置、显示、记忆和管理 。 展开更多
关键词 埋弧自动焊 数字控制 PI调节 单片机 焊接整流器
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焊接机器人智能化关键技术与研究现状 被引量：17
9
作者 聂云鹏 张培磊 +1 位作者 庄乔乔 李雷 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第15期7-10,14,共5页
综述了国内外智能化机器人焊缝跟踪关键技术,重点阐述了焊接机器人的研究现状,介绍了焊缝自动跟踪、多机器人协调、离线编程与运动仿真、虚拟现实等关键技术,对焊接机器人的未来发展趋势作了展望。
关键词 智能化 焊接机器人 研究现状 关键技术 未来趋势
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数字化TIG焊机菜单式人机交互系统的研究 被引量：10
10
作者 何建萍 张春波 +1 位作者 吴毅雄 焦馥杰 《电焊机》 2004年第2期56-60,共5页
在采用TMS320F240数字信号处理器和AT89C2051单片机的DSP-MCU双处理器实现集实时信息采集、实时信息处理、实时控制算法运算、实时控制等为一体的全数字化TIG焊机多任务系统的基础上,用菜单式键盘输入和液晶显示LCD-LiquidCrystalDispla... 在采用TMS320F240数字信号处理器和AT89C2051单片机的DSP-MCU双处理器实现集实时信息采集、实时信息处理、实时控制算法运算、实时控制等为一体的全数字化TIG焊机多任务系统的基础上,用菜单式键盘输入和液晶显示LCD-LiquidCrystalDisplay数字化输入/输出设备,实现了面向用户、操作灵活方便的可进行TIG焊接工艺参数设置修改和焊接现场信息显示参数修改的数字化信息化人机交互系统。这种人机交互系统作为全数字化TIG焊机多任务系统的一项任务,与其他任务的时间协调是影响其稳定可靠操作的关键。实验结果表明:该系统运行稳定,操作灵活,现场显示明了;参数设置精度高,抗干扰能力强。 展开更多
关键词 人机交互系统 数字化 双处理器 菜单
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爬行式全位置弧焊机器人 被引量：8
11
作者 潘际銮 阎炳义 +3 位作者 高力生 张华 卢勤英 金珂 《电焊机》 2005年第6期1-5,共5页
简述了焊接工艺过程自动化的必要性和国内外发展现状。重点介绍了大型工件工地焊接用爬行式全位置弧焊机器人的研究和开发。设计思路新颖,设计方案合理,自动化程度高。实验结果证明样机运行平稳、可靠,具有很好的跟踪精度。研究成果在... 简述了焊接工艺过程自动化的必要性和国内外发展现状。重点介绍了大型工件工地焊接用爬行式全位置弧焊机器人的研究和开发。设计思路新颖,设计方案合理,自动化程度高。实验结果证明样机运行平稳、可靠,具有很好的跟踪精度。研究成果在国内外弧焊过程自动化方面处于领先地位。 展开更多
关键词 电孤焊 自动化 爬行式 全位置 机器人
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焊缝跟踪的变论域自适应模糊控制 被引量：10
12
作者 叶建雄 张华 杨武强 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期32-34,共3页
针对单纯的模糊控制器在焊接机器人的焊缝跟踪中的控制精度欠佳、自适应性不强等问题,设计了一种论域可调整的自适应模糊控制器,利用控制偏差和偏差的变化作为输入量,通过偏差和偏差变化率来自动调整变量的论域,从而提高控制精度。通过... 针对单纯的模糊控制器在焊接机器人的焊缝跟踪中的控制精度欠佳、自适应性不强等问题,设计了一种论域可调整的自适应模糊控制器,利用控制偏差和偏差的变化作为输入量,通过偏差和偏差变化率来自动调整变量的论域,从而提高控制精度。通过系统仿真,得到了很好的控制效果,使控制精度差和自适应能力不强等问题都得到了解决。 展开更多
关键词 论域可调 模糊控制器 自适应 仿真
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管道全位置焊接机器人机械系统研制 被引量：17
13
作者 曹俊芳 蒋力培 孙亚玲 《电焊机》 2006年第12期10-12,42,共4页
为解决管道建设野外作业的自动化焊接的难题,研制了一种导轨式管道焊接机器人,其关键技术包括:研制新型的行走机构、焊枪摆动机构、机器人导轨与智能控制系统。介绍了导轨式管道焊接机器人机械系统的研制,着重对其结构特点、动作原理、... 为解决管道建设野外作业的自动化焊接的难题,研制了一种导轨式管道焊接机器人,其关键技术包括:研制新型的行走机构、焊枪摆动机构、机器人导轨与智能控制系统。介绍了导轨式管道焊接机器人机械系统的研制,着重对其结构特点、动作原理、设计要点进行了分析和说明,结合焊接工艺的要求对送丝电机减速箱及走丝轮直径的选定进行了校核计算。现场应用表明,该机器人能沿导轨平稳、可靠的行走,进行管道的全位置焊接,其操作简便,成本低,适合我国现场施工作业及工人的技术水平,既保证了焊接质量,又提高了劳动效率。 展开更多
关键词 轨道式焊接机器人 多层焊 结构设计 管道
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我国固定式钢轨闪光焊机发展与应用 被引量：11
14
作者 高振坤 丁韦 +1 位作者 李力 王莹莹 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第17期5-9,共5页
在我国16个长钢轨焊接基地中,大部分生产线采用了GAAS80系列钢轨闪光焊机,另有成都铁路局、广铁集团等单位的焊轨基地生产线采用了少量K系列固定式钢轨闪光焊机。本文介绍了我国长钢轨焊接基地应用的几种固定式钢轨闪光焊机和我国自主... 在我国16个长钢轨焊接基地中,大部分生产线采用了GAAS80系列钢轨闪光焊机,另有成都铁路局、广铁集团等单位的焊轨基地生产线采用了少量K系列固定式钢轨闪光焊机。本文介绍了我国长钢轨焊接基地应用的几种固定式钢轨闪光焊机和我国自主研发的固定式钢轨闪光焊机,详细分析了各型焊机的历史发展、技术参数、机械结构、电源系统和工艺特点。结合我国当前铁路发展的趋势,未来固定式钢轨闪光焊机将朝自动化、智能化和信息化方向发展。 展开更多
关键词 钢轨焊接 闪光焊接 固定式钢轨闪光焊机 钢轨
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搅拌头——搅拌摩擦焊的心脏 被引量：23
15
作者 何建军 刘明宇 杨宗辉 《电焊机》 2004年第1期24-26,59,共4页
搅拌头是搅拌摩擦焊技术的关键,它的好坏决定了搅拌摩擦焊能否扩大待焊材料的种类,能否提高待焊材料的板厚范围。现在有很多科研机构和企业正在研究更加高效的搅拌头,在此主要介绍搅拌头最近的发展情况。
关键词 搅拌摩擦焊 搅拌指头 轴肩
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焊接摆动器PLC控制系统设计 被引量：7
16
作者 张文明 焦万才 +2 位作者 张蓉 李京平 袁刚 《电焊机》 2003年第3期25-27,共3页
本系统采用PLC控制步进电机来驱动焊接摆动器,利用PLC输出脉冲频率精确,便于控制方向,使摆动器机械部分得到简化,同时步进电机步长准确、制动可靠,使得利用本系统控制的焊接摆动器,不论是摆动速度、摆动幅度还是各点驻留时间控制方便。... 本系统采用PLC控制步进电机来驱动焊接摆动器,利用PLC输出脉冲频率精确,便于控制方向,使摆动器机械部分得到简化,同时步进电机步长准确、制动可靠,使得利用本系统控制的焊接摆动器,不论是摆动速度、摆动幅度还是各点驻留时间控制方便。系统稳定性完全可以满足焊接工程的需要。 展开更多
关键词 PLC 步进电机 焊接摆动器
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大功率弧焊逆变器的电磁兼容性设计研究 被引量：9
17
作者 黄石生 李远波 +2 位作者 吴祥淼 王振民 李阳 《电焊机》 2003年第5期11-13,共3页
系统地分析了大功率弧焊逆变器产生电磁干扰的主要原因及其对电源性能的影响,给出了相应的抗干扰措施,提高了大功率弧焊逆变器的电磁兼容性(EMC)。
关键词 大功率弧焊逆变器 电磁干扰 电磁兼容性
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弧焊机器人典型工件建模与姿态规划研究 被引量：8
18
作者 王克鸿 刘永 余进 《电焊机》 2003年第6期29-32,共4页
采用“搭积木”的思想提取复杂工件焊缝的特征信息,针对提取工件的特征信息提出并建立了焊缝的特征坐标系;对典型焊缝基于AutoCAD的二次开发建立数学模型,推导出任意马鞍型曲线焊缝上任意焊点的特征坐标系在基准坐标系上的投影矢量,进... 采用“搭积木”的思想提取复杂工件焊缝的特征信息,针对提取工件的特征信息提出并建立了焊缝的特征坐标系;对典型焊缝基于AutoCAD的二次开发建立数学模型,推导出任意马鞍型曲线焊缝上任意焊点的特征坐标系在基准坐标系上的投影矢量,进而获取机器人焊枪尖端的坐标系相对基准坐标系转换矩阵。这一研究对空间曲线的弧焊机器人离线编程提供了重要的技术支持。 展开更多
关键词 弧焊机器人 焊缝 特征坐标系 数学建模 离线编程 姿态控制
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电弧等离子体及其高效电源 被引量：4
19
作者 黄石生 杜贵平 +2 位作者 李阳 陆沛涛 王振民 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期11-14,19,共5页
介绍了等离子体技术的分类和应用情况 ,以及电弧等离子体能量传递的基本特征 .根据电弧等离子体对电源的具体要求 ,提出一种新型大功率软开关逆变电源 ,并对其性能及能源效率进行了实验研究 .结果表明 ,该电源具有优良的性能和较高的效... 介绍了等离子体技术的分类和应用情况 ,以及电弧等离子体能量传递的基本特征 .根据电弧等离子体对电源的具体要求 ,提出一种新型大功率软开关逆变电源 ,并对其性能及能源效率进行了实验研究 .结果表明 ,该电源具有优良的性能和较高的效率 ,能够很好地满足电弧等离子体的工艺需求 . 展开更多
关键词 电孤等离子体 能量传递 逆变电源
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超声波焊接电源频率自动跟踪方式 被引量：7
20
作者 张尧 吴丰顺 +2 位作者 鲁中良 张金松 王磊 《电焊机》 2003年第8期39-42,共4页
在介绍超声焊接中的声学系统频率特性的基础上,着重阐述了超声波电源的几种主要的频率跟踪方式,并指出其发展方向。
关键词 频率跟踪 超声换能器 谐振
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