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阻尼减振钢板的co2气体保护焊焊接性能研究

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甘肃科技 2024年第09期 99-103页

作者：陈立章孙爱楠李具仓酒泉钢铁(集团)公司

阻尼减振钢板因中间树脂层的存在对材料的焊接存在一定影响，文章对阻尼减振钢板采用co2气体保护焊工艺进行焊接性能研究分析。焊接实验使用Φ0.8 mm的ER70S-6焊丝，设定焊接气流量为10～15 L/min，通过改变焊接电流、焊接速度单一变量... 详细信息

阻尼减振钢板因中间树脂层的存在对材料的焊接存在一定影响，文章对阻尼减振钢板采用co2气体保护焊工艺进行焊接性能研究分析。焊接实验使用Φ0.8 mm的ER70S-6焊丝，设定焊接气流量为10～15 L/min，通过改变焊接电流、焊接速度单一变量后进行多组焊接实验和性能分析。实验结果表明，焊接1.6 mm的阻尼钢板较优的co2气体保护焊的焊接参数为：焊丝直径0.8 mm、焊接电流75 A和焊接速度20 cm/min；同时焊接过程中输入热对阻尼钢板的开胶宽度及焊接接头组织、性能均有一定的影响。

关键词：阻尼减振钢板 co2气体保护焊焊接参数开胶宽度接头组织

co2气体保护焊干扰因素计算机识别系统的研究与设计

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CO2气体保护焊干扰因素计算机识别系统的研究与设计

作者：董添文内蒙古工业大学

学位级别：硕士

随着焊接自动化的发展,对焊接过程中各种随机干扰因素进行自动识别与监测是亟待解决的问题。本文以co 气体保护焊电弧自身的动态电信号为信息源,从中提取导致产生焊接质量问题的干扰因素的特征,利用近年来人工智能领域中发展较为成功的... 详细信息

随着焊接自动化的发展,对焊接过程中各种随机干扰因素进行自动识别与监测是亟待解决的问题。本文以co 气体保护焊电弧自身的动态电信号为信息源,从中提取导致产生焊接质量问题的干扰因素的特征,利用近年来人工智能领域中发展较为成功的人工神经网络开发了焊接过程干扰因素计算机识别系统。该系统能及时识别影响焊接质量的干扰因素,如送保护气量不正常、送丝速度波动、焊道上有油污等情况,对于保证焊接质量、降低材料与能源的浪费、提高焊接生产效率、具有很重要的现实意义。在研究中,利用正交试验方法确定了本课题实验条件下的正常焊接参数,在此基础上,通过人为设置各种干扰因素来模拟,实际焊接过程中出现的随机干扰因素情况。利用PCI-9112多功能数据采集卡并结合Visual C++ 6.0中的多线程技术开发了焊接电弧电信号采集模块,该模块能实时、准确、完整地采集到焊接过程中的电弧电信号数据。通过实验采集了大量各干扰因素条件下的焊接电流及电弧电压样本数据。对所采集的样本数据分别在时域进行了波形分析与概率统计分析,在频域进行了功率谱分析,确定利用概率统计分析方法提取各干扰因素条件下的电弧电信号样本数据的特征向量。本文在MATLAB 平台所提供的神经网络工具箱上,分别利用SOM(自组织特征映射)神经网络与LVQ(学习向量量化)神经网络,开发了两种焊接干扰因素识别器。利用所提取的各干扰因素焊接条件样本数据的特征向量分别对两种神经网络干扰因素识别器进行了训练和仿真。仿真结果分析表明LVQ 网络干扰因素识别器对各干扰因素总的识别率达92.5%,且LVQ 网络干扰因素识别器较SOM 网络干扰因素识别器具有更快的学习工作速度和更高的识别精度,更利于在线识别。利用Visual MATcoM 将上述用Visual C++ 6.0 语言开发的信号采集模块与用MATLAB 语言开发的神经网络干扰因素识别器程序无缝地集成为co 气体保护焊干扰因素的计算机识别系统。该系统能实时识别出造成焊接质量问题的焊接过程干扰因素,识别正确率高,识别效果好,具有较高的应用价值。本课题成功地将LVQ 神经网络应用于焊接过程干扰因素的识别,具有一定的创新性和较高的理论价值。

关键词： co2气体保护焊干扰因素识别信号采集人工神经网络

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co2气体保护焊活性涂层焊丝的研究

CO2气体保护焊活性涂层焊丝的研究

作者：户志国天津大学

学位级别：硕士

co气体保护焊作为一种高效的焊接工艺,具有生产率高,综合成本低等优点,在焊接的各个领域得到广泛的应用。但是,由于co气体本身的性质使得在焊接过程中引起了大量的飞溅,使得熔敷效率降低,焊接质量难以保证;特别对于co气体保护焊实心镀... 详细信息

co气体保护焊作为一种高效的焊接工艺,具有生产率高,综合成本低等优点,在焊接的各个领域得到广泛的应用。但是,由于co气体本身的性质使得在焊接过程中引起了大量的飞溅,使得熔敷效率降低,焊接质量难以保证;特别对于co气体保护焊实心镀铜焊丝,其镀铜表层易生锈,焊丝表面润滑剂造成焊接烟尘和飞溅,而且表面的镀铜层容易脱落。针对co气体保护焊及焊接材料的上述不足,开发低飞溅率、焊缝成形好、危害低的co气体保护焊新工艺、新材料是该领域的研究热点。本文从开发新的焊接材料出发,通过在焊丝表面添加活性剂的方法研究新型无镀铜焊丝,来改变上述co气体保护焊焊接的缺陷。首先进行活性剂的选择,把选用的活性剂涂敷在试板上,然后进行焊接,分析了活性剂对焊缝熔深、焊缝组织、焊缝成形的影响情况:包括相同焊接参数下不同活性剂对焊缝的作用效果与同一活性剂不同焊接参数对活性焊接焊缝的影响。探索表面活性剂涂敷在焊丝上的方法,选择利用机械挤压的方法进行焊丝表面涂敷;拉拔前需要对焊丝表面进行毛化处理,通过对比不同的焊丝表面毛化工艺,选择利用表面刻痕的方法对焊丝表面进行毛化处理,并试验研究出一套合理的涂敷工艺。对拉拔好的活性焊丝和普通镀铜焊丝以及药芯焊丝在抗拉强度、挺度、耐蚀性方面进行对比。并利用自制的活性焊丝和镀铜焊丝进行焊接对比试验,分析活性剂对焊接飞溅、焊接电弧现象的影响及产生这种结果的机理。本文对活性剂的作用机理进行了深入分析,获得了关于活性剂作用机理方面更深层认识。本课题对活化co气体保护焊焊接的研究,是实心焊丝的一个重要的发展方向,有着重要的现实意义。

关键词： co2气体保护焊活性剂活性化焊接涂敷工艺焊接电弧

co2气体保护焊焊缝视觉传感与跟踪技术的研究

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CO2气体保护焊焊缝视觉传感与跟踪技术的研究

作者：田雨阔长春工业大学

学位级别：硕士

随着焊缝跟踪技术的不断发展,各种各样的跟踪技术层出不穷,而激光视觉传感焊缝跟踪系统以其信息量大、结构简单、精度高、应用广泛等优点备受广大焊缝跟踪研究者的青睐,目前已经成为国内外研究的主要方向。本文根据实验室自主设计的激... 详细信息

随着焊缝跟踪技术的不断发展,各种各样的跟踪技术层出不穷,而激光视觉传感焊缝跟踪系统以其信息量大、结构简单、精度高、应用广泛等优点备受广大焊缝跟踪研究者的青睐,目前已经成为国内外研究的主要方向。本文根据实验室自主设计的激光视觉传感器的特点,首先针对co2气体保护焊的厚板焊接时存在大量弧光、飞溅及烟尘严重影响焊缝特征点提取的特点,设计了一套可以准确提取焊缝特征点的图像处理方法,通过运用计算机滤波、直方图修正提取阈值法、图像梯度法、均值滤波以及斜率法能够准确的提取出焊缝特征点。其次,针对激光视觉传感器焊缝偏差的检测精度进行了研究,研究结果显示传感器的焊缝偏差检测精度小于±0.1mm,已经达到国际的水平。再次,针对于V型坡口的错边检测精度进行研究,研究结果显示激光视觉传感器的错边检测精度小于±0.2mm。最后,针对于低碳钢板厚板开V型坡口的co2的焊接,坡口内部的激光条纹产生镜面反射与漫反射的条件下,坡口角度与坡口宽度的变化对其内部激光条纹的能量状态及提取激光条纹特征曲线的稳定性的影响进行了以下的研究：1)激光条纹投射到坡口内部产生漫反射。①坡口宽度变化：坡口内部的激光条纹的能量强度无影响,且没有影响到激光条纹特征曲线的提取;②坡口角度变化：当角度由50°增加到70°时,激光条纹的能量强度不断增加,所提取的激光条纹坡口内部特征曲线的稳定性不断上升,坡口角度从80°增加到100°时,坡口内部的激光条纹发生漫反射强度不断增大,所提取的激光条纹坡口内部特征曲线的稳定性不断下降;2)激光条纹投射到坡口内部产生镜面反射。①坡口宽度变化：激光条纹的能量强度随着坡口宽度的增大不断的减弱,所提取的坡口内部激光条纹特征曲线的稳定性不断下降。②坡口角度变化：坡口角度从50°增加到700时,坡口内部产生了多条反射线,反射线的能量强度较弱,反射光线方向与沿焊缝方向的成角(锐角)不断减小,对所提取的激光条纹坡口内部特征曲线的稳定性影响较小;坡口角度从80°增加到1000时,坡口内部的反射线由一条变为多条,反射线的能量强度较强,坡口角度为80°、90°时,所提取的激光条纹坡口内部特征曲线的较稳定,坡口角度为100°时,所提取的激光条纹坡口内部特征曲线的不稳定。

关键词：焊缝跟踪激光视觉图像处理 co2气体保护焊

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co2气体保护焊短路过渡信号的处理与分析

CO2气体保护焊短路过渡信号的处理与分析

作者：何雨天津大学

学位级别：硕士

co2气体保护焊具有高效节能、低氢、对锈不敏感等优点，已成为一种广泛应用的焊接方法，尤其是采用细焊丝的短路过渡方式进行薄板焊接和全位置焊接更是得到了越来越普遍的应用，这促使人们对它的熔滴过渡的本质和规律的研究不断深入。进... 详细信息

co2气体保护焊具有高效节能、低氢、对锈不敏感等优点，已成为一种广泛应用的焊接方法，尤其是采用细焊丝的短路过渡方式进行薄板焊接和全位置焊接更是得到了越来越普遍的应用，这促使人们对它的熔滴过渡的本质和规律的研究不断深入。进行co2气体保护焊的熔滴过渡过程电信号的分析，对于确定合适的工艺规范，改善控制系统，进而获得高质量的焊接接头有着重要意义。本文首先通过试验采集了七组焊接规范下的焊接电流和电弧电压波形，运用小波工具对熔滴短路过渡过程的电压电流信号进行了消除噪声的处理。然后分析了消噪后的焊接电流和电弧电压波形，绘出了电压幅值、电流幅值和周期的分布图，并统计出了相关参数值，从中总结出了短路阶段电压值和燃弧阶段电压值基本不受焊接规范电流的影响，各规范下基波电流的燃弧阶段和短路阶段的值和短路熔滴过渡的频率随规范电流的增加而整体呈上升趋势的规律，还验证了对于绝大多数的过渡周期其分布在显著性水平为α＝0.01 下基本上服从正态分布。最后对非正常不稳定过渡周期下的电压电流信号进行了统计分析。通过与前面整体波形信号统计参数的对比，得出了非正常周期下电信号幅值和过渡周期的电压值较大、燃弧电流较低、短路电流较大和过渡周期分散度很大的规律特征，同时阐述了它的统计特征与非稳定熔滴过渡的联系。这为减少熔滴的不稳定过渡，提高焊接质量奠定了基础。

关键词： co2气体保护焊熔滴过渡统计分析电压电流信号不稳定过渡

co2气体保护焊焊丝化学镀铜工艺分析及研究

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CO2气体保护焊焊丝化学镀铜工艺分析及研究

作者：宋冬利辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

本文首先研究了co气体保护焊焊丝化学镀铜液的各成分 ***和 FeSO.7HO的浓度对镀层质量的影响，通过对比镀铜焊丝镀层的外观色泽，结合强度和耐蚀性得出镀铜液的最佳基本配方;在此基础上又进一步研究了镀铜添加剂稀土氯化物 CeCl对... 详细信息

本文首先研究了co气体保护焊焊丝化学镀铜液的各成分 ***和 FeSO.7HO的浓度对镀层质量的影响，通过对比镀铜焊丝镀层的外观色泽，结合强度和耐蚀性得出镀铜液的最佳基本配方;在此基础上又进一步研究了镀铜添加剂稀土氯化物 CeCl对镀层质量和施镀工艺的影响，得出 CeCl的最佳含量;最后着重探讨了焊丝表面镀铜层的缓蚀处理、铬酸盐钝化处理和用铜镍复合化学镀层代替纯化学铜层作为焊丝保护层三种不同工艺的效果，并初步得出三种不同工艺的处理液配方及相应工艺。

关键词： co2气体保护焊焊丝缓蚀处理钝化处理铜镍复合化学镀

co2气体保护焊摆动过程的焊缝成形力学行为研究

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CO2气体保护焊摆动过程的焊缝成形力学行为研究

作者：李晋梅中国石油大学

学位级别：硕士

全位置摆动焊接过程,焊炬摆动到不同位置,熔池液态金属受力对焊缝成形所起的作用亦不相同,而且是不断变化的,甚至严重影响焊缝形状和质量。因此摆动焊接过程中熔池力学行为的研究较为重要。目前,国内外学者对焊接熔池行为的研究主要集... 详细信息

全位置摆动焊接过程,焊炬摆动到不同位置,熔池液态金属受力对焊缝成形所起的作用亦不相同,而且是不断变化的,甚至严重影响焊缝形状和质量。因此摆动焊接过程中熔池力学行为的研究较为重要。目前,国内外学者对焊接熔池行为的研究主要集中于非摆动焊接模式,而对焊接生产中广泛应用的co摆动焊接的理论研究很少。本文在高斯热源基础上推导出了模拟电弧摆动的带状热源模型,并基于该热源模型对摆动焊接熔池从未熔透到熔透过程中三维形状的动态演变过程进行了数值模拟;分析了摆动焊接过程中,不同焊接位置(平焊、横焊、立焊、仰焊)液态溶池的受力情况,研究了熔池液态金属在各种力作用情况下的流动行为;分析了摆动方式对不同焊接位置焊缝成形的影响;建立了熔池受力情况及表面变形的理论模型,并对熔池的流场及速度场进行了数值模拟。研究结果表明,平焊摆动焊接过程中,熔池宽度和长度在其形成初期增长迅速,随后增长速度放慢,当熔池达到宏观准稳态后,则相对稳定,不再发生变化,工件未熔透以前,熔池的最大熔深随着时间逐步增加;当热源接近时,焊缝附近节点温度瞬时上升至1100℃以上,热源经过后,温度又降至130℃以下;距焊缝中心2 mm和4 mm处节点(焊缝附近节点),其温度低于200℃时,升温速度平缓,达到200℃以上,则升温速度明显增大;熔池流体流动速度的最大值出现在熔池中心下部的位置。立焊摆动焊接过程中,重力对焊缝成形不利;立向上焊时,下部熔池液态金属在重力作用下流淌,波形下坠,余高较大;立向下焊时,下部熔池液态金属在重力和电弧推力共同作用下流淌,借助焊枪摆动可以获得成形较好的焊缝;流体流动速度的最大值出现在熔池中心处。横焊摆动焊接过程中,采用45°斜摆角时,使熔池液态金属下淌的重力分量将减少30%,斜摆角越大,使熔池液态金属下淌的重力分量越小;流体流动速度的最大值出现在下坡口处。仰焊摆动焊接过程中,熔池呈倒悬状态,没有固体金属的承托,必须控制电弧压力对熔池的作用,适当减轻重力对焊缝成形的恶化作用;流体流动速度的最大值不出现在熔池中心上部的位置,而是出现在中心稍微偏下一点的位置。另外,不管哪种焊接位置,在熔池内部,特别是靠近熔池边缘的地方流体流动均出现明显的环流现象。

关键词： co2气体保护焊摆动焊接焊缝成形力学行为流场数值模拟

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co2气体保护焊焊丝表面涂层技术探索

CO2气体保护焊焊丝表面涂层技术探索

作者：石立波天津大学

学位级别：硕士

co2气体保护焊作为一种高效、节能、低成本的焊接方法,已被广泛应用于焊接的各个领域,其中应用最为广泛的是细实心焊丝小规范下焊接。在小规范下,短路过渡是co2气体保护焊的主要过渡方式,但是由于co2气体本身的性质使得在焊接过程中引... 详细信息

co2气体保护焊作为一种高效、节能、低成本的焊接方法,已被广泛应用于焊接的各个领域,其中应用最为广泛的是细实心焊丝小规范下焊接。在小规范下,短路过渡是co2气体保护焊的主要过渡方式,但是由于co2气体本身的性质使得在焊接过程中引起了大量的飞溅,同时造成焊后焊缝余高过大、焊缝成形不好等缺陷。针对co2气体保护焊的上述不足,开发低飞溅率、焊缝成形好的co2气体保护焊新工艺是该领域的热点课题之一。本文从焊接材料的角度出发,通过不同的表面处理方式,在焊丝表面运用电镀、热浸镀、机械合金化及机械涂敷的方法探索制造表面涂层焊丝,并通过对比实验,研究不同的制造方法下得到的涂层质量,并最终确定了利用机械涂敷的方法是可取的。利用所制表面涂层焊丝与未涂层焊丝,在相同的焊接规范下做对比实验,对焊接飞溅、焊缝成形和熔滴过渡情况进行了实验研究,为实际生产提供了一种方法。本文的创新点在于,运用机械合金化的方法可使含有脱氧剂和活性剂的涂层粉在焊丝拉拔时直接涂敷于焊丝表面,在焊接时能把涂层粉带入焊接区域,从而影响焊接冶金过程,起到减小飞溅,改善焊缝成形的作用。通过调节轧丝轮的压紧力,可以获得不同深度的轧痕尺寸,从而改变焊丝表面粗糙程度,以起到调节带入涂层粉的含量。通过对比不同涂层焊丝的焊接实验发现:表面涂层含有脱氧剂和活性剂的焊丝,在co2气体保护焊时其焊接飞溅明显减小;焊缝成形得到改善——余高减小,熔深、熔宽均有所增加;熔滴过渡频率增大。分析主要原因是脱氧剂和活性剂的同时存在影响了焊接冶金过程,活化了电弧,同时改变了熔池的流动行为。

关键词： co2气体保护焊表面涂层焊丝电镀热浸镀机械合金化机械涂敷焊接飞溅焊缝成形

预热对HG70钢co2气体保护焊焊接接头组织与性能的影响

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热加工工艺 2009年第7期38卷 94-96,99页

作者：林高用孙利平万迎春任芝兰中南大学材料科学与工程学院教育部有色金属材料科学与工程重点实验室湖南长沙410083 湖南工学院机械系湖南衡阳421101

在焊前不预热、预热100℃和预热150℃的条件下进行HG70钢co2气体保护焊,分析了预热对焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:焊前预热使HG70钢焊接接头组织改善,硬度下降,淬硬倾向降低,塑性、韧性提高,强度稍有降低。

关键词： HG70钢 co2气体保护焊预热焊接接头