• 铝合金双丝MIG焊接
    近日,研究室针对7系列铝合金,采用双丝MIG焊进行了焊接试验测试。双丝MIG焊,采用两个焊丝形成一个熔池,有效地提高了熔敷率和热输入。
    2019-10-06 10:37
  • 摆动电弧窄间隙MIG焊接
    自主研发了摆动电弧窄间隙气体保护焊接系统,其核心为摆动电弧窄间隙焊枪(国家发明专利授权)。采用该焊炬完成了高强钢、铝合金等设备的窄间隙焊接工作,并成功应用于工业生产中。
    2019-10-06 10:35
  • 双丝NG-GMAW
    哈尔滨工业大学在旋转电弧窄间隙GMAW的基础上,开发了双丝窄间隙GMAW焊接技术,两根焊丝通过弯曲或通过斜孔导电嘴,两根焊丝分别由独立的电源供电,除焊接速度外,其它参数可以独立调节。双丝各自指向一侧侧壁,为避免电弧间的干扰,两根丝间距大约50~100 mm,形成两个熔池,相当于一次行程熔敷两道互相搭接的角焊缝。由于热输入较小,主要用于焊接高强钢和热敏感性较高的材料。
    2019-10-06 10:25
  • 窄间隙熔化极气体保护焊
    窄间隙熔化极气体保护焊(NG-GMAW)是1975年后研制成功的,这一工艺是在采用特殊的焊丝弯曲结构以使焊丝保持弯曲,从而解决坡口侧壁的熔合问题。如前所述,在各种窄间隙焊接方法中,NG-GMAW的气体保护、焊丝对中和缺陷形成等各种问题最具有代表性,其质量控制是窄间隙焊接研究的重点和难点。但由于这种方法适焊板厚大(可达400~600mm)、焊接质量好、效率高、不需要层间清渣,同时也是应用最广泛的一类窄间隙焊接方法。 当板厚大于35mm时,需要使用特制的NG-GMA焊***,这类焊枪与NG-TIG焊枪类似,前端都呈现扁平状,以便能够深入到窄间隙坡口中(坡口间隙<12mm),水、电、气、丝等都需要通过这个扁平焊枪前端导入到坡口内部,焊枪结构复杂,加工精度要求高,成本大。
    2019-10-06 10:24
  • K-TIG(匙孔TIG焊)
    匙孔TIG(KeyholeTIG welding,简称K-TIG)焊接技术是2000年左右出现的一种大电流TIG焊接新技术,由澳大利亚CSIRO开发。 选用的钨极直径都在6mm以上(常用直径为6.3~6.5mm,端头角度为60o),焊接电流达600~650A,电弧电压为16~20V,在如此高的规范参数作用下,电弧电磁收缩力大大提高,宏观表现为电弧挺直度、电弧力和穿透能力都显著增强。 焊接时,电弧深深地扎入到母材中去,将熔融的金属排挤到熔池四周侧壁,形成匙孔。如果电弧压力、小孔侧壁金属蒸发形成的蒸汽反作用力以及液态金属表面张力与液态金属内部压力达到动态平衡,则小孔就会稳定存在。随着电弧前进,熔池金属在电弧后方弥合并冷却凝固成焊缝,整个过程非常类似于等离子“小孔”焊接方法。
    2019-10-06 10:21
  • TIG焊背面熔宽自适应控制系统
    1. 概述         针对2219铝合金材料,利用激光视觉传感器,检测焊缝背面的熔宽。开发熔宽自适应控制算法,所测量的焊缝背面熔宽与目标熔宽进行比较,调节相应的焊接电流,实现3-8mm铝合金的背面熔透控制,保证焊缝成形的均匀一致。 2. 关键技术: 背面焊缝熔宽图像处理及特征识别技术;  焊接电流的自适应控制技术; 系统集成技术; 3. 效果 构建了铝合金背面熔宽自适应控制系统,开发了相应的软件。通过大量的工艺试验,整定了控制算法参数,实现了焊缝熔宽的自适应控制。系统能够适应被焊工件由于夹具散热等因素造成的熔宽不均匀一致的问题。已经交付给用户使用。
    2019-10-06 10:20
  • TIG焊接过程参数在线监测系统
    TIG焊是航天工业产品焊接的主要手段之一,应用较为广泛。过程参数符合规范要求与否,直接关系到焊缝的组织性能。但这完全取决于操作者的经验,手工焊尤其如此。 为了使焊接过程参数具有可追溯性及可控性,开发了焊接过程参数在线监测系统,用于实时监测记录过程的焊接参数,系统同时具有超限检查功能,如果参数超出设定的范围报警显示。所记录的参数可以查询,统计和打印等功能。 针对手工焊接过程实现了参数过程的在线监测,监测过程无需人工干预,不影响焊工的正常操作。焊接参数的超限检查,所采集的参数记录于数据库中,永久保存,可追溯。   技术指标: 1.    数据采集速率100KHz; 2.    能够实现电流、电压、保护气流量采集,未来可扩充到焊***姿态、焊接速度参数采集; 3.    数据采集自动进行,无需焊工干预; 4.    具备超限检查、报警功能; 5. 记录的数据可查询。
    2019-10-06 10:19
  • 自动微小型电阻点焊系统
    1.     研究背景:      采用微小型电阻点焊(small scale spot welding)技术,研制开发异种金属微小型自动电阻点焊及参数监测系统,实现焊点位置的自动记忆、焊接及焊接过程的参数监测,取代现有的手工焊接方法,降低或消除飞溅,提高焊点质量。     系统采用交钥匙工程,实现硬件开发,软件研制,工艺开发三位一体。 系统的主要功能如下: (1) 焊点位置通过******头对准,记忆; (2) 所有4个焊点的位置记忆完成后,按动焊接按钮,自动完成4个点的点焊; (3) 焊接过程中自动记忆点焊过程的参数,包括电流、电压、位移和压力。 2. 突破的关键技术: (1) 高精度运动控制技术,运动精度为0.025mm; (2) 基于摄像定位的位置记忆及再现技术; (3) 参数实时监测技术。 (4) 电极馈电自动切换技术。
    2019-10-06 10:18
  • 铝钢预涂层TIG熔-钎焊技术
    1. 技术原理及特点 TIG焊接技术是目前应用最为广泛的焊接方法,然而在针对铝/钢、铝/钛等异种合金的复合结构件时,由于电弧加热时间短,温度分布不均匀,液态钎料润湿铺展性差,脆性金属间化合物生长迅速,导致直接施焊时难以实现两者的有效连接。预涂层TIG熔-钎焊技术通过使用特种辅助涂层和填充焊丝,成功实现铝基钎料在高熔点合金表面的润湿铺展,有效抑制了界面脆性化合物层的生长,获得了成形良好、性能可靠的具有熔焊与钎焊双重特征的复合接头。 本实验室从2006年开始了异种金属TIG熔-钎焊技术的研究,开发出了适用于电弧加热条件下的特种辅助涂层及焊接工艺,提出并验证了在涂层和焊丝中填加微量元素实现界面化合物层控制的思想,研制出了多种特种填充焊丝,初步阐明了微量元素对金属间化合物的作用机理,有效改善了界面层的性能。 2. 关键技术及指标 (1) 以TIG电弧为热源实现铝/钢异种合金的可靠连接,需要克服两方面困难:一是实现液态钎料在钢表面的润湿铺展,获得良好的接头成形,这是实现铝/钢可靠连接的前提条件;二是控制界面脆性金属间化合物层的生长,提高接头性能,这是获得优质铝/钢接头的关键条件。
    2019-10-06 10:17
  • 超声TIG复合焊接技术
    1、概述 将超声能量引入TIG焊接中,利用超声特性改善焊缝组织结构,对焊缝机械性能产生积极的作用。超声振动的高能量和特殊效应也会对电弧和熔池带来特殊的影响,改变TIG焊接熔化现象,在提高焊接质量的同时,也提高焊接生产效率。 本研究室自2006年在国内首次开发出超声TIG焊的原型系统,属于原创性成果。通过对电弧形态、电弧力、温度分布等参数的测定,明确了U-TIG的电弧特性,并针对不锈钢和钛合金等材料进行了工艺试验分析。该方法在不锈钢、钛合金等有色金属的焊接中具有很好的应用前景。 2、超声TIG复合焊原型系统   图1为超声TIG复合焊接系统原理图。实验所使用超声源为自行设计,输出功率为600W,超声频率20KHz,通过机械耦合装置将超声波施加到TIG焊***的电极上。图2为采用小孔法测定的电弧压力分布对比曲线,可以看出复合电弧的压力峰值高于常规电弧,压力整体水平复合电弧明显高于常规TIG焊,并且电弧的挺直性也将明显得到提高。常规TIG焊接的电弧压力的径向分布一般属于双面指数分布,而复合电弧压力分布更趋近于高斯分布,更加有利于焊接。
    2019-10-06 10:15
  • 激光视觉传感焊接过程控制技术
    1、概述   现代科学技术的进步,推动了焊接技术向自动化、智能化、数字化方向发展。而焊接技术的发展离不开传感系统对焊接过程参数和焊接质量参数的实时检测。视觉系统已成为实现焊接自动化、智能化的关键技术。其中激光视觉传感技术是目前研究的热点之一,其应用于焊前装配检测、焊接过程中焊缝跟踪以及焊后检测中,提高了焊接专机和焊接机器人系统的智能化水平,并且提高了产品质量和成品率,将操作者从烟尘和弧光中解放出来。研究室自2000以来对激光视觉传感器过程质量控制的关键技术进行了研究和开发,将该项技术应用到工业生产中。 2、激光视觉传感技术的原理   激光视觉传感技术的工作原理是利用三角测量原理,从场景中精确的提取物体的三维几何信息。工作时,激光发射器发出平面激光束照射到待检测工件表面上,在工件表面形成激光条纹,由于工件表面深度不同,激光条纹发生变形,变形的激光条纹包含了工件表面丰富的三维特征信息,CCD/CMOS摄像机采集变形的激光条纹图像,通过相应的图像处理获取到焊缝的尺寸和位置信息。   3、应用 激光视觉传感与控制技术主要应用在以下几个方面: (1)    结构件焊前装配状态的检测
    2019-10-06 10:13
  • 变极性等离子(VPPA)焊接技术
    1、概述 变极性等离子(VPPA)焊技术由于正负半波幅值和占空比独立可调,比常规TIG焊能够更加有效的去除铝合金的氧化膜,以及表面的油污和污染,更好地防止氢溶解,消除气孔、夹渣等焊接缺陷,被称为“零缺陷焊接”,国外在上个世纪70年代以来被用于运载火箭贮箱的焊接中。研究室在1995年引进了加拿大LIBURDI公司的VPPA焊接电源,自行设计了焊***和焊接平台,在国内率先开展了VPPA焊接质量控制技术的研究,并针对2014、2219等铝合金的VPPA焊接工艺进行了研究。 2、各种铝合金的VPPA焊接工艺的开发 针对5456、2014和2219铝合金,厚度为6-10mm,研究了VPPA焊接工艺参数对焊缝成形和性能的影响,确定了最佳焊接工艺参数范围。成果应用在149、529等企业的产品生产中。
    2019-10-06 10:12
  • 双丝熔化极气体保护焊
    1、概述 双丝GMAW是为大幅度提高焊接生产效率而开发的新型焊接技术,在国外已经得到了推广,而国内在铁路、造船等行业也得到初步的应用。采用双丝焊接,工件在焊接过程中受到大热量输入的影响,接头组织发生了变化,焊缝性能也相应发生了变化,影响了焊接结构件的总体强度和使用寿命。因此,针对行业产品材料结构的特点,深入研究双丝MIG焊的焊接工艺及接头性能,具有十分重要的价值。   研究室在2003年引入德国CLOOS公司生产的Tandem双丝GMAW焊接系统后,采用该设备开展了厚板高强铝合金的双丝焊接研究工作。 2、厚板高强铝合金2219的双丝MIG焊
    2019-10-06 10:10
  • 活性化TIG(A-TIG)焊技术
    1、概述 活性化TIG焊(A-TIG)技术使用特殊研制的活化材料(活性剂),在焊前涂敷到被焊工件的表面,在焊接参数不变的情况下,与常规TIG焊相比,焊缝熔深增加一倍以上且并不增加正面焊缝宽度。对于中等厚度的材料(构件),可不开坡口一次焊透;对于薄板,A-TIG焊可以提高焊接速度,或者使用小规范焊接,减小热输入及减小焊接变形。通过调整活性剂的成分,可以改善焊缝的组织和性能。因此A-TIG的应用,使得焊接效率和质量都得到了提高,具有广阔的应用前景。 本实验室从1998年至今一直进行A-TIG焊的基础理论研究和应用研究,已经开发了碳钢、不锈钢、钛合金、镍基高温合金和镁合金活性剂及相应的焊接工艺,并在航空航天得到了应用。 2、不锈钢A-TIG焊 针对304、316不锈钢材料开发了相应的活性焊剂以及相应的焊接工艺,并成功地应用在航天容器环缝焊接中。使用结果表明:采用A-TIG焊,5mm不锈钢一次焊透,增加了效率并减少了焊接变形。筒体直线度<5mm,椭圆度<2mm。
    2019-10-06 10:08