旋转电弧焊接技术研究进展

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作者 黄绍服 彭振 +3 位作者 柳建 程磊 王晓龙 蔡志海 《电焊机》 2024年第1期95-106,共12页

熔焊焊接时会不可避免地出现侧壁不熔、咬边、晶粒粗大等问题,导致接头性能较低。为更好地解决焊接中存在的问题,提出旋转电弧焊接技术。相对于普通焊接,旋转电弧中的旋转电弧耦合力在焊接时对熔池的搅拌破碎效应能加速焊缝中的传质传热... 熔焊焊接时会不可避免地出现侧壁不熔、咬边、晶粒粗大等问题,导致接头性能较低。为更好地解决焊接中存在的问题,提出旋转电弧焊接技术。相对于普通焊接,旋转电弧中的旋转电弧耦合力在焊接时对熔池的搅拌破碎效应能加速焊缝中的传质传热,并细化晶粒减小焊缝残余应力,能解决焊接中常见问题,获得优质焊缝并提高焊接接头的使用寿命。主要综述了基于外加磁场、非对称钨极旋转电弧、缆式焊丝熔化极旋转电弧的研究现状,指出目前旋转电弧焊接技术还存在的问题,并对相关技术的应用前景进行展望。 展开更多

关键词 旋转电弧焊接 外加磁场 非对称钨极旋转电弧 缆式焊丝

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基于旋转电弧的窄间隙横焊打底工艺

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作者 张明泽 罗雨 +2 位作者 叶朔朔 苏佳毅 于俊杰 《焊接》 2024年第6期17-25,共9页

【目的】J型铺设是最适合深水的海底管线铺设和海洋立管安装方法,常采用管道自动焊接装备完成横向环焊缝摆动焊接。针对摆动电弧P-GMAW横焊打底层焊缝成形不对称、背部成形一致性差等问题,提出了基于旋转电弧的窄间隙横焊表面张力过渡(S... 【目的】J型铺设是最适合深水的海底管线铺设和海洋立管安装方法,常采用管道自动焊接装备完成横向环焊缝摆动焊接。针对摆动电弧P-GMAW横焊打底层焊缝成形不对称、背部成形一致性差等问题,提出了基于旋转电弧的窄间隙横焊表面张力过渡(Surface tension transfer,STT)打底工艺方法。【方法】以X65管线钢板材对接窄坡口为试验对象,模拟深水立管J型铺设焊接过程。【结果】基于Minitab的田口方法,建立了正交试验模型,通过焊接工艺试验,探究窄间隙横焊STT打底层焊接工艺规范及不同工艺参数组合对焊缝成形的影响规律。【结论】打底层焊缝背部成形一致性好,无未熔合、未焊透等缺陷。 展开更多

关键词 旋转电弧焊 窄间隙横焊 打底工艺 田口方法 正交试验

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改进型BP网络在优化焊接工艺参数中的应用 被引量：11

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作者 贾剑平 徐坤刚 李志刚 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第21期98-100,共3页

运用改进的BP网络方法建立焊接工艺参数与焊缝成形的关系,提出了L-M(Levenberg-Marquardt)优化算法进行改进BP神经网络,采用六因素和两水平的正交试验法安排实验,保证了网络训练样本的代表性,构建了旋转电弧焊缝成形的预测模型。预测结... 运用改进的BP网络方法建立焊接工艺参数与焊缝成形的关系,提出了L-M(Levenberg-Marquardt)优化算法进行改进BP神经网络,采用六因素和两水平的正交试验法安排实验,保证了网络训练样本的代表性,构建了旋转电弧焊缝成形的预测模型。预测结果表明,该方法有较高的预测精度,最大相对误差不超过3%。该网络模型的建立为优化旋转电弧工艺参数提供理论依据。 展开更多

关键词 BP网络 预测模型 工艺参数 应用

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基于旋转电弧传感器的GMAW焊接熔滴过渡的数值模拟 被引量：3

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作者 贾剑平 彭亮 +2 位作者 刘云龙 陈建平 刘丹 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第3期143-146,共4页

旋转电弧GMAW(熔化极气体保护焊)是近年来出现的新型焊接技术,其在工业生产中的应用正越来越受到重视。基于计算流体力学前处理软件GAMBIT对旋转电弧GMAW模型进行物理建模、网格划分和设定边界条件;然后利用FLUTEN软件中的VOF模型和滑... 旋转电弧GMAW(熔化极气体保护焊)是近年来出现的新型焊接技术,其在工业生产中的应用正越来越受到重视。基于计算流体力学前处理软件GAMBIT对旋转电弧GMAW模型进行物理建模、网格划分和设定边界条件;然后利用FLUTEN软件中的VOF模型和滑移网格技术对熔滴过渡过程进行数值模拟,得出熔滴在不同时刻的形态与内部速度矢量图,并对计算结果进行分析。该模拟方法可减少实际焊接试验次数,具有一定的理论参考意义和工程实用价值。 展开更多

关键词 旋转电弧 GMAW 熔滴过渡 数值模拟

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基于旋转电弧TIG焊的信号处理研究 被引量：2

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作者 贾剑平 刘云龙 +2 位作者 陈建平 彭亮 刘丹 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第5期168-170,共3页

基于旋转电弧TIG焊的薄板焊缝跟踪系统,搭建了电弧电压信号采集系统并研究了电弧电压的信号处理方法。采用将中值滤波和均值滤波进行综合的方法对电弧电压信号进行处理,用多次均值滤波以获得更好的滤波效果。试验结果表明,所研究的滤波... 基于旋转电弧TIG焊的薄板焊缝跟踪系统,搭建了电弧电压信号采集系统并研究了电弧电压的信号处理方法。采用将中值滤波和均值滤波进行综合的方法对电弧电压信号进行处理,用多次均值滤波以获得更好的滤波效果。试验结果表明,所研究的滤波方法具有很好的去噪效果。 展开更多

关键词 旋转电弧 信号处理 滤波

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外拘束角接头旋转电弧焊接应力应变分析 被引量：2

6

作者 毛志伟 黄涛 徐伟 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期15-20,I0002,共7页

为探究旋转电弧角焊焊接残余应变分布规律,控制工件变形,分析对比了三维多体耦合模型与外拘束力模型两种拘束模型下工件残余应力与变形.首先,设定模型间的接触关系,建立了由焊件、工作台和夹具组成的三维多体耦合模型;然后,通过设定工... 为探究旋转电弧角焊焊接残余应变分布规律,控制工件变形,分析对比了三维多体耦合模型与外拘束力模型两种拘束模型下工件残余应力与变形.首先,设定模型间的接触关系,建立了由焊件、工作台和夹具组成的三维多体耦合模型;然后,通过设定工件上节点区域法向压力和位移约束,建立了外拘束力模型;再采用热—力直接耦合法,基于上述两种模型,运用ANSYS软件模拟了旋转电弧焊接变形,获得了两种模型下残余应变曲线,并进行试验验证.结果表明,三维多体耦合模型的焊件应变曲线更接近试验结果,并且其焊接残余应变范围及峰值均较平缓,为优化焊件装夹方式来控制旋转电弧角焊变形提供参考依据. 展开更多

关键词 旋转电弧焊 多体耦合 外拘束力 残余应变

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CO_2焊的波形控制技术的研究进展 被引量：2

7

作者 俞建荣 龚永飞 +1 位作者 蒋力培 邹勇 《北京石油化工学院学报》 2007年第3期43-46,共4页

通过及时控制焊接电流大小可以有效克服CO2焊的焊接飞溅大、焊缝成形差、熔深浅的问题。介绍了国内外主要应用的CO2焊波形控制法,包括传统的波形控制法和新型波形控制法。重点介绍了基于实时调整的波形控制技术。并指出波形控制技术向... 通过及时控制焊接电流大小可以有效克服CO2焊的焊接飞溅大、焊缝成形差、熔深浅的问题。介绍了国内外主要应用的CO2焊波形控制法,包括传统的波形控制法和新型波形控制法。重点介绍了基于实时调整的波形控制技术。并指出波形控制技术向更精细化、动态化的方向发展。 展开更多

关键词 波形控制法 CO2焊 熔滴过渡 发展趋势

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基于PCA_RVM的焊缝偏差识别

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作者 杜健辉 石永华 +1 位作者 王国荣 黄国兴 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期20-23,共4页

为提高基于旋转电弧传感器的焊缝跟踪系统的精度,提出了主成分分析(PCA)线性降维方法与关联向量机(RVM)相结合的焊缝偏差识别方法.首先,对采集到的焊接电流信号进行小波滤波,进行周期划分和数据标准化处理.然后,对采集到的焊缝偏差数据... 为提高基于旋转电弧传感器的焊缝跟踪系统的精度,提出了主成分分析(PCA)线性降维方法与关联向量机(RVM)相结合的焊缝偏差识别方法.首先,对采集到的焊接电流信号进行小波滤波,进行周期划分和数据标准化处理.然后,对采集到的焊缝偏差数据集进行主成分分析,映射到低维的PCA空间,作为关联向量机的训练样本集;最后,利用实验数据进行测试.实验结果表明:基于PCA_RVM的焊缝偏差识别方法的最大误差为0.54mm,平均误差为0.43mm;PCA_RVM的精度与普通的关联向量机法相差不大,比区间积分法、神经网络法和支持向量机法更高,其运行速度比区间积分法慢,但比神经网络法、支持向量机法和普通的关联向量机法快,所以PCA_RVM更适用于基于旋转电弧传感器的焊缝跟踪系统. 展开更多

关键词 旋转电弧传感器 焊接 主成分分析 关联向量机

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旋弧焊质量监控微机控制器的研制

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作者 谢坚 帅业 王勤 《电焊机》 1991年第6期15-17,22,共4页

本研究提出了旋弧焊焊接质量监控的方法,并通过采用 STD 总线工业控制微机实现了对焊接质量的监控,及整个焊接过程的自动控制。控制器功能齐全,工作可靠,抗干扰性强。

关键词 旋弧焊 微机 控制器 质量 监控

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基于多阈值与神经网络的旋转电弧图像飞溅分析 被引量：5

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作者 汤泉 石志新 毛志伟 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期41-46,I0005,共7页

为探究旋转电弧飞溅产生原因及规律,针对高速相机采集的旋转电弧平堆焊的焊接图像,提出了一种基于掩膜的多阈值与BP(back propagation)神经网络组合方法识别焊接飞溅.多阈值法获取飞溅位置及其轮廓,再通过建立5特征值的BP神经网络模型... 为探究旋转电弧飞溅产生原因及规律,针对高速相机采集的旋转电弧平堆焊的焊接图像,提出了一种基于掩膜的多阈值与BP(back propagation)神经网络组合方法识别焊接飞溅.多阈值法获取飞溅位置及其轮廓,再通过建立5特征值的BP神经网络模型识别飞溅.结果表明,对于具有灰度分布范围大、背景复杂的旋转电弧飞溅图像,该组合方法的识别准确率可达95.76%.同时,通过飞溅与焊丝位置的相位分析,飞溅最大数量相位均值为241.4°,即焊丝末端进入熔池后约0.14周期位置,主要是由焊丝末端熔滴与熔池接触导致电流激增,电流抑制不充分造成,该研究结果为旋转电弧焊接飞溅控制提供了依据. 展开更多

关键词 旋转电弧 焊接飞溅 多阈值处理 BP神经网络 图像处理

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双轴机器人旋转电弧传感直线焊缝跟踪仿真研究 被引量：1

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作者 毛志伟 罗香彬 +1 位作者 石志新 姜银松 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第19期169-172,共4页

基于高精度双轴机器人旋转电弧传感焊接系统及PID控制策略,建立其系统虚拟样机联合控制仿真模型,以跟踪V形坡口直线焊缝为例,在模型中提取焊炬高度变化关系和焊接点坐标数值,采用特征平面法获取引入干扰的焊缝左右偏差,整定PID参数控制... 基于高精度双轴机器人旋转电弧传感焊接系统及PID控制策略,建立其系统虚拟样机联合控制仿真模型,以跟踪V形坡口直线焊缝为例,在模型中提取焊炬高度变化关系和焊接点坐标数值,采用特征平面法获取引入干扰的焊缝左右偏差,整定PID参数控制双轴机器人移动平台,进行焊接跟踪仿真,可知当偏差e=1时最大跟踪误差为0.0038mm,平均误差为0.0007217 mm。结果表明,采用虚拟样机技术考虑焊接系统动态特性和特征平面法获取焊缝左右偏差可以保证跟踪精度,有利于焊缝自动跟踪的研究,并可以节省成本,为焊接自动化水平的提升贡献新思路。 展开更多

关键词 旋转电弧 焊缝跟踪 偏差识别 数值仿真

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核电321不锈钢旋转电弧窄间隙GTAW工艺 被引量：5

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作者 陈崇龙 周继辉 +3 位作者 李侃 方超 谷国超 贾传宝 《焊接》 北大核心 2022年第4期17-22,31,共7页

采用旋转电弧窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)新工艺对核电321不锈钢进行窄间隙焊接试验,根据工业生产实际对321不锈钢的施焊要求,将热输入严格控制在10 kJ/cm以下,并得到侧壁熔合良好、无明显缺陷的焊接接头。对旋转电弧NG-GTAW工艺过程温... 采用旋转电弧窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)新工艺对核电321不锈钢进行窄间隙焊接试验,根据工业生产实际对321不锈钢的施焊要求,将热输入严格控制在10 kJ/cm以下,并得到侧壁熔合良好、无明显缺陷的焊接接头。对旋转电弧NG-GTAW工艺过程温度场和应力场分布展开研究,发现在填充焊过程中,近焊缝区域最高温度可达600℃,此时奥氏体不锈钢处在敏化温度区间,在此温度长时间停留可能导致不锈钢耐蚀性能下降。在垂直于焊缝方向,近焊缝区域呈现拉应力,应力值略高于材料的屈服强度,随着与焊缝距离的增加,应力值逐渐降低,在一定位置处,拉应力转变为压应力。沿焊缝方向上,板材中间区域应力值较高,两端应力较低。 展开更多

关键词 321不锈钢 NG-GTAW 旋转电弧 温度场 应力场

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旋转电弧焊接工艺参数与焊缝成形的关系 被引量：1

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作者 刘翠霞 石永华 《焊接技术》 北大核心 2010年第7期21-24,共4页

在旋转电弧自动焊接中工艺参数的选择对焊缝成形有很大的影响,而数学预测模型的建立可以用来选择主要焊接工艺参数。本文简单介绍了回归分析法的原理,并运用回归分析法建立了旋转电弧自动焊接中焊枪旋转频率、旋转半径、焊枪高度和焊接... 在旋转电弧自动焊接中工艺参数的选择对焊缝成形有很大的影响,而数学预测模型的建立可以用来选择主要焊接工艺参数。本文简单介绍了回归分析法的原理,并运用回归分析法建立了旋转电弧自动焊接中焊枪旋转频率、旋转半径、焊枪高度和焊接电流与熔宽、熔深之间的预测模型,并对预测模型进行了统计检验与误差分析。最后根据预测模型进行了焊接工艺参数的灵敏度研究。 展开更多

关键词 旋转电弧 回归分析 焊缝成形 数学建模 灵敏度分析

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旋转电弧窄间隙横向GMAW接头冲击韧性研究

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作者 罗非 郭宁 +3 位作者 贾传宝 薛良昌 程双球 张琳琳 《山东科学》 CAS 2010年第6期52-56,共5页

开发了一种新型旋转电弧窄间隙横向焊接技术,前期的研究结果表明该技术可以有效地控制横向焊接的熔池行为,消除横向焊接焊缝下塌缺陷的产生。本文在前期研究的基础上对12Ni3CrMoV高强度高韧性钢新型旋转电弧窄间隙横向GMAW接头冲击韧性... 开发了一种新型旋转电弧窄间隙横向焊接技术,前期的研究结果表明该技术可以有效地控制横向焊接的熔池行为,消除横向焊接焊缝下塌缺陷的产生。本文在前期研究的基础上对12Ni3CrMoV高强度高韧性钢新型旋转电弧窄间隙横向GMAW接头冲击韧性进行了研究。0℃试验温度下母材的平均冲击功是236 J,热影响区和焊缝金属的平均冲击功分别是212.2 J和115.4 J。与母材相比,热影响区的韧性没有显著降低,其平均冲击功仅比母材下降了10.2%,这说明旋转电弧窄间隙MAG横向焊接条件下的焊接热循环对母材的损伤很小。 展开更多

关键词 冲击韧性 横向焊接 旋转电弧

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无辅助极磁控旋弧焊的工艺研究及在汽车生产中的应用 被引量：2

15

作者 张发令 靳兵 《汽车技术》 北大核心 1989年第11期31-37,共7页

介绍了无辅助极旋弧焊的原理及各种因素对焊接质量的影响,并在CA 141型汽车生产中得到了应用.

关键词 汽车 焊接工艺 旋弧焊 应用

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摆动电弧对铝合金厚板窄间隙焊侧壁熔深的影响 被引量：1

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作者 吴来军 刘一搏 +1 位作者 王亚峰 孙清洁 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第13期72-75,79,共5页

侧壁未熔合是铝合金厚板窄间隙焊接过程中很容易出现的焊接缺陷。通过采用电机驱动弯曲导电嘴摆动来控制电弧的偏转,解决了侧壁熔合不良的问题。通过正交试验法以及单因素变量法,研究了不同焊接工艺参数对6061-T6铝合金板侧壁熔深的影... 侧壁未熔合是铝合金厚板窄间隙焊接过程中很容易出现的焊接缺陷。通过采用电机驱动弯曲导电嘴摆动来控制电弧的偏转,解决了侧壁熔合不良的问题。通过正交试验法以及单因素变量法,研究了不同焊接工艺参数对6061-T6铝合金板侧壁熔深的影响规律。结果表明,摆动角度是影响侧壁熔深的主要因素,其次是焊接速度和侧壁停留时间。对于坡口底部宽度10 mm、顶部宽度13 mm的U型坡口,最优的焊接工艺参数为摆动角度50°、侧壁停留时间0.5 s、摆动速度350°/s、送丝速度11 m/min、焊接速度200 mm/min。以最优的工艺参数为参考,实现了40 mm厚6061-T6铝合金厚板的单道多层窄间隙焊接,获得了侧壁熔合良好的焊接接头。热处理后的接头平均抗拉强度达到246.7 MPa。 展开更多

关键词 6061铝合金 窄间隙焊接 摆动电弧 侧壁熔深

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高速旋转电弧自动焊接方法的开发与应用 被引量：1

17

作者 杉谷祜司 小林征夫 +1 位作者 村山雅智 顾景林 《电焊机》 1991年第5期44-47,共4页

1.序言本公司(日本钢管公司)独家开发的高速旋转电弧焊接法不仅能大幅度地提高采用电弧传感器进行坡口跟踪的控制精度及灵敏度,而且具有优良高速的焊接性能,在提高焊接效率、稳定质量等方面具有突出的优点。

关键词 电弧焊 旋转 自动化 高速度

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基于SVR的旋转电弧焊接形态预测模型(英文)

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作者 杜健辉 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第35期10613-10615,共3页

提出了SVR算法建立旋转电弧焊接形态的算法。旋转电弧焊接过程是一个多因素耦合的过程,有必要建立关于旋转电弧焊接的焊缝形态预测模型。选择旋转频率、旋转半径,焊枪高度和焊接电流的四个主要变量作为模型的输入,焊缝的宽度和深度作为... 提出了SVR算法建立旋转电弧焊接形态的算法。旋转电弧焊接过程是一个多因素耦合的过程,有必要建立关于旋转电弧焊接的焊缝形态预测模型。选择旋转频率、旋转半径,焊枪高度和焊接电流的四个主要变量作为模型的输入,焊缝的宽度和深度作为输出。试验结果表明,基于SVR建立的焊缝形态预测模型在小样本训练数据的情况下具有较高的精度。 展开更多

关键词 焊接 支持向量回归机 偏差识别 旋转电弧焊接

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塞孔焊工艺的新应用

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作者 孙如达 《黄河汽车》 1990年第2期30-32,共3页

关键词 塞孔焊 焊接 手工弧焊 塞焊 孔焊

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