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小波变换的多层多道焊接拐角跟踪点的识别研究

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中国图象图形学报 2008年第12期13卷 2344-2350页

作者：蔡志勇陈荣余伏章张华胡保安南昌大学信息工程学院南昌330031 洪都航空工业集团飞机设计研究所南昌330024 江西教育学院南昌330029 南昌大学机电研究所南昌330031

利用小波变换检测信号边缘的优势,对V型坡口焊接激光图像以及多层多道焊激光图像的焊缝识别方法进行了系统的研究,给出了基于小波变换的焊缝识别算法,并提出了多层多道焊拐角跟踪点的识别算法,同时进行了大量的实验研究;分析了多层多道... 详细信息

利用小波变换检测信号边缘的优势,对V型坡口焊接激光图像以及多层多道焊激光图像的焊缝识别方法进行了系统的研究,给出了基于小波变换的焊缝识别算法,并提出了多层多道焊拐角跟踪点的识别算法,同时进行了大量的实验研究;分析了多层多道焊接激光图像的特点,在V型坡口识别算法的基础上进行了改进,利用模板匹配技术,实现拐角跟踪点的识别。

关键词：边缘检测小波变换多层多道焊接焊缝识别焊缝跟踪

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焊接工艺参数与焊道成型参数研究

机械 2024年第3期51卷 19-24,44页

作者：宋麒陈绪兵韩桂荣王仕仙张玉泉魏明武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430205 武汉烽火技术服务有限公司湖北武汉430205

在复杂空间曲线的多层多道焊接过程中,每层道的焊道都会影响最终焊缝成型质量,而焊缝成型质量与焊接工艺参数相关。为了探究此种关系,搭建了以氩气作为保护气体的单道熔覆试验平台,根据对13组试验结果的分析,获得了各焊接工艺参数与焊... 详细信息

在复杂空间曲线的多层多道焊接过程中,每层道的焊道都会影响最终焊缝成型质量,而焊缝成型质量与焊接工艺参数相关。为了探究此种关系,搭建了以氩气作为保护气体的单道熔覆试验平台,根据对13组试验结果的分析,获得了各焊接工艺参数与焊道成型参数的影响规律,发现焊接电流保持不变,焊道横截面积、熔宽、余高都随着焊接速度的减小而增大,当焊接速度保持不变,焊道横截面积、熔宽、余高都随着焊接电流的减小而减小。采用二次旋转组合设计的方法建立数学模型,预测焊道成型参数以及根据焊道信息确定焊接工艺参数,将焊接速度作为模型的输入,焊接横截面积、余高、熔宽作为模型的输出,对该模型进行回归检验,并经过反编码计算得到输入与输出的关系表达式。最后,基于模型得到了焊接工艺参数与焊道成型参数的关系曲线图,为后续的焊接工艺参数选择以及多层多道焊路径规划提供理论指导。

关键词：多层多道焊接工艺参数焊道成型参数

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基于激光视觉系统的多层多道焊接路径规划

组合机床与自动化加工技术 2021年第11期 23-26,30页

作者：潘海鸿李睿亮刘冠良王耀玮陈琳梁旭斌广西大学机械工程学院南宁530004

厚板结构件的焊接存在示教繁琐且效率低的问题,为解决该问题提出基于激光视觉系统的多层多道路径规划。首先,利用激光视觉系统获得焊接工件的图像并得到其在基坐标系下特征信息。其次,建立焊缝特征点投影模型,将特征信息投影到焊缝横截... 详细信息

厚板结构件的焊接存在示教繁琐且效率低的问题,为解决该问题提出基于激光视觉系统的多层多道路径规划。首先,利用激光视觉系统获得焊接工件的图像并得到其在基坐标系下特征信息。其次,建立焊缝特征点投影模型,将特征信息投影到焊缝横截面,得到焊缝模型参考点信息;结合等高度焊道及焊道填充策略建立多层多道焊缝模型并对各焊道进行路径规划;引入焊枪行走角对焊道进行焊枪姿态规划;根据焊缝模型各焊道横截面积进行自适应焊接速度规划。仿真和实验表明各焊层焊道位置及焊枪姿态准确,焊缝特征点位置准确,焊缝填充均匀美观。

关键词：激光视觉系统多层多道焊接焊枪姿态规划路径规划速度规划

基于数值模拟的中部槽多层多道焊接温度场研究

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河北工业大学学报 2014年第5期43卷 72-75页

作者：郄彦辉王秀红黄海新胡海博河北工业大学机械工程学院天津300130 天津商业大学理学院天津300134 河北工业大学土木工程学院天津300401

利用SYSWELD有限元软件,针对某型号中部槽之中板和槽帮间的多层多道焊接过程中的温度场进行了数值模拟.利用修正的双椭球热源,模拟了双丝电弧焊枪的移动加热过程,得到了焊接过程中不同时刻的温度场云图,给出了热影响区和焊缝表面特定点... 详细信息

利用SYSWELD有限元软件,针对某型号中部槽之中板和槽帮间的多层多道焊接过程中的温度场进行了数值模拟.利用修正的双椭球热源,模拟了双丝电弧焊枪的移动加热过程,得到了焊接过程中不同时刻的温度场云图,给出了热影响区和焊缝表面特定点的温度时间曲线.所得曲线和云图可以比较真实的反映中部槽焊接时温度场情况,为进一步研究中部槽的焊接变形和焊接残余应力问题奠定了基础,为指导中部槽的焊接生产提供了参考.

关键词：温度场多层多道焊接中部槽数值模拟

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多层多道焊接技术在输电线路铁塔中的应用

多层多道焊接技术在输电线路铁塔中的应用

基于视觉成像的机器人中厚板多层多道焊接技术

核能行业焊接技术经验交流会

作者：崔建新张广虎袁金帅赵松山河南鼎力杆塔股份有限公司

本文针对在输电线路中厚板T形接头多层多道焊接技术,采用气体保护手弧焊的操作技术进行了详细的阐述,总结出一套提高焊缝表面质量的操作方法,用以指导工人操作,提升焊缝表面质量。

关键词：多层多道焊接输电线路铁塔焊缝表面质量

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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现代信息科技 2018年第9期2卷 169-172,176页

作者：李帅中国船舶重工集团有限公司第七一六研究所机器人事业部江苏连云港222000

大型船舶或桥梁的小组立或者中组立的建造过程中需要有大量的肋骨(T型材)焊接的工作,本文设计了一套基于六自由度的焊接机器人,末端搭载携带线激光成像设备,通过铺设轨道在T型材上进行移动。基于线激光扫描成像,重构焊道并在线规划焊接... 详细信息

大型船舶或桥梁的小组立或者中组立的建造过程中需要有大量的肋骨(T型材)焊接的工作,本文设计了一套基于六自由度的焊接机器人,末端搭载携带线激光成像设备,通过铺设轨道在T型材上进行移动。基于线激光扫描成像,重构焊道并在线规划焊接路径,结合焊接数据库进行匹配,实现了T型材对口的多层多道自动化连续。

关键词：中厚板线激光扫描成像焊道重构 T型材多层多道焊接

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基于抛物线模型的V形坡口焊道规划排布

焊接学报 2023年第7期44卷 79-88,I0007,I0008页

作者：陈昌荣周孙盛何华练国富黄旭冯美艳福建理工大学福州350118

为了提高大型相贯构件机器人焊接的焊道规划准确性,提出了抛物线模型,结合等面积与等高法研究了多层多道焊道排布方法.首先,规划焊接工艺参数、焊道的横截面、焊接顺序以及焊枪位姿,进一步推导出焊道排布算法的公式,借助MATLAB软件进行... 详细信息

为了提高大型相贯构件机器人焊接的焊道规划准确性,提出了抛物线模型,结合等面积与等高法研究了多层多道焊道排布方法.首先,规划焊接工艺参数、焊道的横截面、焊接顺序以及焊枪位姿,进一步推导出焊道排布算法的公式,借助MATLAB软件进行多层多道焊道排布的仿真;最后通过机器人焊接试验验证多层多道排布的方法.结果表明,仿真的焊道排布结果与试验的V形坡口每层每道轮廓相吻合,说明提出的基于抛物线模型的多层多道排布算法是准确可行的.该研究成果为机器人焊接相贯构件的多层多道焊道排布提供了重要的理论基础.创新点:(1)提出了一种V形坡口焊道的抛物线轮廓假设模型.(2)提出了等面积法与等高法相结合的多层多道焊道排布方法.

关键词：抛物线模型焊道规划排布等面积法等高法 MATLAB仿真多层多道焊接

基于点云数据驱动的中厚板机器人焊接路径自适应规划研究

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基于点云数据驱动的中厚板机器人焊接路径自适应规划研究

作者：李秉聪华中科技大学

学位级别：硕士

中厚板广泛应用于制造航空、船舶与高铁等大型运输工具的关键部件,如何提升其焊接效率和焊接质量一直是重点研究方向。目前主要采用手工焊接或人工示教机器人焊接方式来完成中厚板的多层多道焊接,存在路径规划困难与长周期所导致的焊接... 详细信息

中厚板广泛应用于制造航空、船舶与高铁等大型运输工具的关键部件,如何提升其焊接效率和焊接质量一直是重点研究方向。目前主要采用手工焊接或人工示教机器人焊接方式来完成中厚板的多层多道焊接,存在路径规划困难与长周期所导致的焊接效率低下以及质量不稳定等问题。为此,本文提出一种基于点云数据驱动的中厚板焊接路径自适应规划算法,采用线结构光传感器建立焊缝点云模型,据此提取焊缝特征作为输入参数传入路径规划策略模型中,同步耦合建立焊道尺寸-焊接工艺参数关联模型完成工艺参数规划,最终实现无需人工干涉的高质量多层多道机器人焊接路径自适应规划。主要研究内容包括:(1)建立焊接工艺参数与焊道成形尺寸相关性数学模型实现工艺参数的规划。首先设计一种单道熔覆层实验,采用二次通用旋转回归设计法设定实验工艺参数,测定焊道成品成形尺寸参数,最终建立冷金属过渡焊接工艺下焊接电流、速度与焊道熔宽、余高、截面积的二次回归方程,具有良好显著性和拟合性。(2)以V型坡口中厚板为例,提出一种机器人焊接路径规划策略,包括基于改进等高法的焊道填充策略、焊道排布顺序和焊枪位姿信息。(3)提出一种基于点云数据驱动的多层多道路径规划算法,实现机器人焊接路径自适应规划。首先通过线结构光传感器扫描焊缝采集点云数据,然后对点云进行预处理,最后结合点云分割算法和边缘提取算法提取焊缝特征点。(4)为验证所提出自适应规划算法的可行性,采用V型坡口中厚板进行多层多道焊接实验验证。实验结果表明,路径规划算法提取的焊缝特征点与人工示教所得实际空间坐标之间的偏差距离平均值在0.17 mm之内,且焊接工艺参数会根据实际填充情况进行自适应调整,满足焊接应用需求。

关键词：机器人焊接点云数据驱动中厚板多层多道焊接自适应路径规划

厚壁G115耐热钢熔焊接头组织结构与性能研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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厚壁G115耐热钢熔焊接头组织结构与性能研究

作者：王勇斌山东建筑大学

学位级别：硕士

目前,我国的资源与能源结构现状决定了在未来的一段时期内,火电在能源结构中仍将占据重要地位。火力发电在满足人们日常用电需求的同时,也带来了环境污染和能源消耗等问题。为了减少CO排放,达到改善环境和节能要求,超超临界(ultra super... 详细信息

目前,我国的资源与能源结构现状决定了在未来的一段时期内,火电在能源结构中仍将占据重要地位。火力发电在满足人们日常用电需求的同时,也带来了环境污染和能源消耗等问题。为了减少CO排放,达到改善环境和节能要求,超超临界(ultra super-critical,USC)火电技术已逐渐成为重要的发展方向,即通过提高火力发电机组中耐热锅炉的蒸汽温度和蒸汽压力来提升热效率,进而减少煤炭消耗。更高的蒸汽参数对用于蒸汽锅炉的耐热钢性能提出了更高的要求,从性能和成本两个方面考虑,提升耐热钢的使用温度上限是解决这一问题的关键,因此高温段耐热钢的开发是超超临界火电机组发展的最关键因素。G115钢是我国钢铁研究总院历时十余年在P92的基础上自主研发的一种新型马氏体耐热钢,是迄今为止可工程用于630-650℃温度范围的唯一马氏体耐热钢。G115钢在630-650℃范围内具有良好的组织稳定性,也是630-650℃温度段大口径管厚壁部件以及再热进气管的最佳选择。本研究以650℃超超临界火力发电机组管道用大口径厚壁08Cr9W3Co3VNb Cu BN(G115)耐热钢管为试验材料为研究对象,采用钨极惰性气体保护焊(TIG)+手工电弧焊(SMAW)与TIG+动态振动送丝钨极氩弧焊(TIP TIG)两种焊接工艺方式,进行焊接工艺性试验探索。焊后接头成型良好,且无明显缺陷存在。通过金相(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)等微观测试手段以及冲击性能、硬度和电化学腐蚀等性能测试方法,分析了接头各区域的微观组织与性能,并对接头微观组织结构转变及其对力学性能和腐蚀性能的影响机理进行了研究,研究结果如下:两种焊接工艺方法均可获得高质量的G115厚壁管道接头,且焊接接头具有良好的冶金结合性。母材(BM)、热影响区(HAZ)和焊缝(WZ)清晰可见,接头未发现气孔、裂纹、夹渣和未熔合等明显的宏观缺陷。显微组织结构分析表明,两种焊接工艺所获得的接头显微组织相似,均为回火马氏体,并伴有大量沉淀相析出。WZ主要由铁素体和马氏体组成,组织形貌为等轴晶和柱状晶,焊缝中上部主要为生长方向不同的柱状晶组织,焊缝底部主要为细小的等轴晶。FGHAZ和CGHAZ微观结构由原奥氏体晶界(PAGBs)和板条马氏体组成。在晶界和晶粒内部观察到大量的沉淀物。TIP TIG焊缝晶粒尺寸要比SMAW焊缝晶粒尺寸要小。力学性能分析表明,焊接接头横截面上不同区域(盖面、填充、根部)的硬度分布趋势基本相同,从母材到焊缝区硬度逐渐增加,热影响区介于母材和焊缝之间,两种工艺下接头硬度差别不大。经过高温回火处理之后,焊接接头的冲击吸收功能够满足>31J的要求(GB/T 229-2020标准)。SMAW焊缝区平均冲击吸收能为45.4J,热影响区平均冲击吸收能为74.5J,而TIP TIG焊缝区平均冲击吸收能为59.3J,热影响区平均冲击吸收能为103J,结果表明TIP TIG工艺所获焊缝韧性更好。断口微观形貌分析表明,启裂区微观断口主要由大小不同的韧窝,并伴有深孔洞组成,扩展区断口形貌呈现准解离断裂的河流花样特征,且准解离断裂面较平整,其解理面由撕裂棱构成。断口分析表明,接头断裂形式为典型的偏向脆性断裂的韧脆混合断裂方式。电化学腐蚀性能分析表明:在相同的腐蚀条件下,BM的腐蚀电流密度最小,WZ的腐蚀电流密度略高于HAZ。这是由于经过焊后热处理之后,接头中含有大量的均匀分布的析出相,且随着回火时间的延长,析出相含量也逐渐增多。这些析出相中含有大量的Fe和Cr元素,随着析出相的增加,大大降低了Cr元素的比例,导致接头表面钝化层保护效果减弱,从而导致WZ和HAZ区的腐蚀电流增大,耐腐蚀性降低。总体而言,接头BM区耐腐蚀性最好,WZ区耐腐蚀性最差,HAZ区则介于二者之间。

关键词： G115耐热钢管多层多道焊接显微组织力学性能腐蚀性能