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钢铝热熔自攻丝工艺优化及接头质量预测研究

钢铝热熔自攻丝工艺优化及接头质量预测研究

作者：李尚鸿合肥工业大学

学位级别：硕士

热熔自攻丝作为一种新型连接工艺,广泛应用于钢铝混合车身连接中,其连接质量关系到汽车的安全性能。传统方式对热熔自攻丝接头质量的检测,需要测量接头剖面特征参数以及对接头进行力学性能试验,成本高、效率低。本文提出利用BP神经网络... 详细信息

热熔自攻丝作为一种新型连接工艺,广泛应用于钢铝混合车身连接中,其连接质量关系到汽车的安全性能。传统方式对热熔自攻丝接头质量的检测,需要测量接头剖面特征参数以及对接头进行力学性能试验,成本高、效率低。本文提出利用BP神经网络建立钢铝热熔自攻丝接头质量预测模型,而从减少热熔自攻丝工艺评定试验环节,并为接头的设计提供参考。首先,通过分析热熔自攻丝工艺原理,总结影响接头质量的因素,并通过试验探究各个因素对接头质量的影响规律。对于工艺过程参数,设计正交试验,使用极差法、方差法分析其对接头质量影响。对于结构胶,分析结构胶的加入对接头工艺过程的影响,并通过对比纯胶接头、涂胶接头以及普通接头的剖面特征参数以及剪切力-位移曲线,分析结构胶对接头质量和失效形式的影响规律。对于上层板件预开孔,分析了开孔和不开孔接头在质量以及失效形式上的变化。对于板材性质,采用控制变量法,分析不同的板材性质对接头质量的影响。通过对上述四类影响因素进行探究,从而优化工艺,并为BP神经网络算法确定相关参数。其次,针对传统BP神经网络随机初始化权值和阈值,容易收敛于局部极值的不足,并结合粒子群算法和遗传算法的优点,提出了一种改进的PSO-GA算法。该算法以粒子群算法为主,遗传算法提供选择、交叉以及变异的能力,并引入了自适应的交叉概率、变异概率以及惯性权重,使得该算法在迭代初期具有良好的全局寻优能力,后期具有良好的局部寻优能力。最后,搭建热熔自攻丝接头板间间隙和最大剪切力预测模型。通过对比分析,改进后的PSO-GA-BP神经网络模型对板间间隙的预测平均误差为0.0625 mm,对最大剪切力的预测平均误差为0.664 k N,均要好于传统BP神经网络模型以及PSO-BP神经网络模型,并基于改进的PSO-GA-BP神经网络开发了接头质量预测GUI用户窗口,为钢铝热熔自攻丝工艺的研究提供便利。

关键词：钢铝混合接头热熔自攻丝接头质量 BP神经网络 PSO-GA算法

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基于响应面法的铝合金角接激光焊工艺优化

合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第4期47卷 458-463页

作者：王健强邢健贾正赵而远合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

文章选用板材厚度为2 mm的5754铝合金,采用角接的搭接形式,开展激光熔焊焊接试验。以激光功率P、焊接速度v、离焦量Z为试验参数,以焊接接头的最大拉力F为响应指标,建立响应面分析的数学模型。研究结果表明:激光功率、焊接速度、离焦量... 详细信息

文章选用板材厚度为2 mm的5754铝合金,采用角接的搭接形式,开展激光熔焊焊接试验。以激光功率P、焊接速度v、离焦量Z为试验参数,以焊接接头的最大拉力F为响应指标,建立响应面分析的数学模型。研究结果表明:激光功率、焊接速度、离焦量对最大拉力均有明显影响。激光功率越大、焊接速度和离焦量越小,最大拉力越大。分析所建立的数学模型,确定较优工艺区间,结合焊缝成形的宏观形貌,获取最优工艺参数组合。最大拉力相比于试验组中的最优组提升5.55%。

关键词： 5754铝合金响应面法激光焊接工艺优化接头质量

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搅拌针锥度对塑料搅拌摩擦焊接头质量的影响

自动化与仪器仪表 2023年第4期 290-293页

作者：马瑞雪金心魏腾徐平张艺杰西安航空学院飞行器学院西安710077 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

搅拌摩擦焊技术(FSW)现已广泛应用于热塑性复合材料的连接,其接头必须满足足够的强度。采用不同锥度的搅拌针,对以30%玻璃纤维为增强体,尼龙6为基体的热塑性复合材料(GFR PA6)进行水下搅拌摩擦焊实验,研究搅拌针锥度对焊缝力学性能及其... 详细信息

搅拌摩擦焊技术(FSW)现已广泛应用于热塑性复合材料的连接,其接头必须满足足够的强度。采用不同锥度的搅拌针,对以30%玻璃纤维为增强体,尼龙6为基体的热塑性复合材料(GFR PA6)进行水下搅拌摩擦焊实验,研究搅拌针锥度对焊缝力学性能及其缺陷的影响。结果表明,搅拌针类型的不同对焊接接头的强度影响最大,当搅拌针锥度为15°、转速1800 r/min、焊接速度20 mm/min时,得到的接头最大抗拉强度为45.25 Mpa,为母材强度的46.2%。三个焊接参数中搅拌针锥度对接头强度影响最为显著,其次是转速,最后是焊接速度。

关键词：热塑性复合材料水下搅拌摩擦焊搅拌针锥度接头质量参数优化

3A21铝合金钎焊-扩散焊复合连接接头质量与变形量的研究

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真空科学与技术学报 2017年第4期37卷 437-441页

作者：李文东张德库王克鸿周琦程阿苗南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

为了提高雷达天线组件的成品率,采用钎焊和钎焊-扩散焊复合连接的方法,对3A21铝合金多层结构进行了焊接试验研究。通过扫描电镜、能谱和X射线衍射对接头组织形貌及成分进行了分析。结果表明:与钎焊对比,钎焊-扩散焊复合方法所得接头质... 详细信息

为了提高雷达天线组件的成品率,采用钎焊和钎焊-扩散焊复合连接的方法,对3A21铝合金多层结构进行了焊接试验研究。通过扫描电镜、能谱和X射线衍射对接头组织形貌及成分进行了分析。结果表明:与钎焊对比,钎焊-扩散焊复合方法所得接头质量较好,接头焊缝微观组织主要包括蜂窝状的Al基体、块状Al-Si相和初晶Si等,母材与钎料之间Si、Mg和Mn元素已充分扩散均匀。通过对接头剪切试验和断口分析,结果表明,在一定范围,接头剪切强度随扩散时间及压力增大而增大,最高抗剪强度达81 MPa。接头断口表面形貌为脆性断口,断口表面有很多呈河流花纹状的相对平坦的解理面和少量韧窝。采用钎焊-扩散焊复合方法所得焊件变形量小于0.02 mm,满足变形量要求。

关键词：铝合金多层复杂结构钎焊-扩散焊复合接头质量变形量

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转杯纺半自动接头质量提高的研究

东华大学学报（自然科学版） 2006年第6期32卷 61-65页

作者：汪军王克勇李立轻东华大学纺织学院上海200051

通过对转杯纺半自动接头原理和关键技术的阐述,分析其接头质量不理想的原因,进而提出了3种改进措施,包括采用退捻生成纱尾、改变喂给速度和排除损伤纤维。并通过试验验证了前面两者具有较好的效果,特别是改变喂给速度的方法效果更佳。

关键词：转杯纺半自动接头接头质量

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稳定提高转杯纺纱接头质量的措施

棉纺织技术 2001年第3期29卷 177-179页

作者：马克永江苏省徐州纺织厂

目前在我国大约有70多万头转杯纺纱机在运转生产。在这些纺纱机中绝大多数属第二代机型，即纱条断头以后仍需要人工进行接头，由于人工接头还存在着一些人为的或机械的问题，会对纱条质量产生一定的影响。因此，如何提高转杯纺纱的接头... 详细信息

目前在我国大约有70多万头转杯纺纱机在运转生产。在这些纺纱机中绝大多数属第二代机型，即纱条断头以后仍需要人工进行接头，由于人工接头还存在着一些人为的或机械的问题，会对纱条质量产生一定的影响。因此，如何提高转杯纺纱的接头质量，减小因接头质量不好对成纱质量造成的影响，是众多厂家关心及着手解决的问题之一。在此将我厂的实践体会作一介绍，供同行参考。

关键词：转杯纺纱接头质量纺纱技术

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改善化纤高弹牛仔布面接头质量的技术措施

上海纺织科技 2021年第1期49卷 44-48页

作者：王永刚郑州轻工业大学河南郑州450002

探讨了改善化纤高弹牛仔布面接头质量的技术措施。分析了现有接头问题,包括主要品种及类型、布面接头显现率、车间质量控制及其他纱厂筒纱接头的分析等,并由此提出了改善措施。通过原料优选、加大卷装容量、减少纱疵、改造捻结器、优化... 详细信息

探讨了改善化纤高弹牛仔布面接头质量的技术措施。分析了现有接头问题,包括主要品种及类型、布面接头显现率、车间质量控制及其他纱厂筒纱接头的分析等,并由此提出了改善措施。通过原料优选、加大卷装容量、减少纱疵、改造捻结器、优化电清参数、优化接头参数等改进措施,使切纱次数和总接头次数减少,接头质量提高,进而达到减少牛仔布面接头显现率的目的。

关键词：化纤高弹纱接头质量技术措施布面风格

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影响钢丝绳芯带式输送机接头质量的因素浅析

矿山机械 2009年第18期37卷 90-92页

作者：刘金萍付铁彬鸡西矿业集团公司张辰煤矿黑龙江鸡西158100

钢丝绳芯带式输送机目前广泛应用于煤矿主提升运输，其安全可靠性对煤矿的安全生产起看举足轻重的作用。通过鸡西矿业集团公司4个煤矿的使州效果看，其使用寿命主要取决于接头质量。影响钢丝绳芯带式输送机接头质量的因素可以从以下几... 详细信息

钢丝绳芯带式输送机目前广泛应用于煤矿主提升运输，其安全可靠性对煤矿的安全生产起看举足轻重的作用。通过鸡西矿业集团公司4个煤矿的使州效果看，其使用寿命主要取决于接头质量。影响钢丝绳芯带式输送机接头质量的因素可以从以下几个方面进行探讨。

关键词：带式输送机接头质量钢丝绳芯鸡西矿业集团公司安全可靠性提升运输安全生产使用寿命

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搅拌头形状对塑料搅拌摩擦焊接头质量的影响

焊接技术 2006年第3期35卷 20-22页

作者：胡礼木胡波王永善陕西理工学院材料科学与工程系陕西汉中723003

采用圆柱形、螺柱形、正圆锥形、倒圆锥形等形状的搅拌头对厚10mm聚氯乙烯板进行了搅拌摩擦焊试验。结果发现,当搅拌头转速ω=1660r/min,焊接速度v=25mm/min时,采用正圆锥形的搅拌头可得到焊合良好、成形饱满的焊缝;采用圆柱形的搅拌头... 详细信息

采用圆柱形、螺柱形、正圆锥形、倒圆锥形等形状的搅拌头对厚10mm聚氯乙烯板进行了搅拌摩擦焊试验。结果发现,当搅拌头转速ω=1660r/min,焊接速度v=25mm/min时,采用正圆锥形的搅拌头可得到焊合良好、成形饱满的焊缝;采用圆柱形的搅拌头,也能得到焊合良好、表面光滑、成形美观的焊缝;采用倒圆锥形和螺柱形搅拌头焊接的接头焊合不良,质量较差。焊接时的测温结果表明,硬PVC塑料最佳的搅拌摩擦焊温度范围应为180～190℃,高于200℃会出现烧焦现象,低于170℃则会焊合不良或不能焊合。

关键词：搅拌头形状塑料搅拌摩擦焊接头质量