窄间隙焊缝跟踪电弧传感方法及特性研究

为了推广应用高效高质量的窄间隙电弧焊方法，迫切需要解决焊缝跟踪问题。针对新型高速旋转电弧焊接工艺，建立了一种窄间隙焊缝跟踪电弧传感检测方法及系统，并分析了电弧传感器的工作特性。试验结果表明：通过计算电弧旋转中心前点两侧一定区域内电弧电流（或电压）信号的积分差，旋转电弧传感系统能够有效地检测出焊缝偏差，其传感检测灵敏度受电弧电信号积分域和被检电信号种类（电弧电流或电压）等影响。     

窄间隙焊缝跟踪旋转电弧电流平均值传感法比较研究

电弧传感是一种重要的焊缝跟踪方法．本文针对窄间隙旋转电弧焊焊缝跟踪的需要，对电弧传感中的电流平均值传感法进行了研究．由实验获取数据，采取有效的数据处理方法去除信号噪声，通过对比不同信息提取区间的电流偏差的平均值和标准差确定合适的信号提取区间．为了提高算法抗干扰能力，采用多旋转周期进行了比较，确立了合适的周期数．     

MAG焊单面焊双面成形影响因素分析

本文在试验的基础上,讨论和分析了Ar+CO2气体保护单面焊背面焊缝形状与焊接电流、电弧电压、焊接速度及装配间隙等焊接规范参数和工艺参数的关系,认为焊接电流和装配间隙是影响背面焊缝形状的关键因素。     

摆动电弧水下湿法焊条电弧焊焊接控制及工艺

为进一步推动水下湿法焊条电弧焊的应用,设计并研制一套能实现水下电弧摆动功能的湿法焊条电弧自动焊接试验系统.利用该系统进行水下摆动电弧焊条电弧焊焊接试验.试验结果表明:该系统能实现稳定的水下焊接过程,焊缝熔宽均匀.随着摆动幅度和摆动频率的提高,焊缝熔宽均有增大的趋势,焊缝铺展性的确得到改善,但同时电弧稳定性均呈不同程度的下降趋势.此外在短弧焊接条件下,水下湿法焊接易产生短路过渡,焊接电流和焊接电压波形波动较大,但该现象在摆动频率为2Hz时有所改善.     

厚壁铝合金摇动电弧窄间隙GMAW焊缝气孔分布与成形

严重的气孔缺陷和不良的焊缝成形会影响厚壁铝合金窄间隙熔化极气体保护焊(narrow gap-gas metal arc welding,NG-GMAW)的焊接质量.文中针对摇动电弧NG-GMAW焊缝气孔分布及成形进行研究,为实际焊接应用提供指导.研究了电弧摇动角度、摇动频率及侧壁停留时间对焊缝气孔分布及焊缝成形的影响规...     

混合直流断路器自然换流过程中弧压的测量及建模

混合式断路器的电流转移主要有自然换流和强迫换流两种方式,其中自然换流是在机械开关斥力机构驱动触头分闸过程中产生电弧电压的作用下迫使故障电流由机械开关向半导体开关转移的过程,该阶段电弧电压的大小及变化过程对转移时间有着至关重要的影响。本文通过实验精确测量12kA电流等级下真空电弧电压的大小及变化规律,并利用PSCAD/EMTDC建立电弧电压数学模型,最后将该电流等级下换流时间的仿真计算和实验实测结果进行对比,验证了真空电弧电压模型的可靠性与正确性。     

直流断路器触头配对材料研究

通过两种触头配对材料在大电流电弧情况下对比试验研究，文中分析了电弧停滞时间、电弧电压、电弧能量的变化及相互影响，并提出断路器弧触头配对材料的选配原则。     

高效焊接工艺研究

本文介绍和讨论了采用ＷＱＴ－１型陶瓷衬垫和ＣＯ２气体保护焊打底，埋弧焊盖面的单面焊接工艺，通过试验分析影响陶瓷衬垫单面焊接工艺过程及背面焊缝成形的各种因素，如：焊接电流，电弧电压，焊接速度，气体流量，坡口根部间隙，坡口角度，错边量和焊接操作方法等，确定了最佳装配间隙和坡口角度，明确了焊接缺陷的防止措施，并采用拉伸，弯曲，冲击等试验方法，研究了接头的力学性能。     

几种交流TIG焊电弧稳定性的比较研究

交流TIG焊接电源可用来焊接铝、镁等表面有致密氧化膜的金属。该电源电弧容易引起周期性的熄灭和引燃,因此如何保证电弧稳定燃烧成为关键。其电弧稳定与否,主要取决于电流过零瞬间的电弧空间电离度、电极发射电子能力及再引燃电压的上升速度。文中比较研究了几种交流TIG焊电弧稳定性机理,并提出了提高电弧稳定性的有效措施。     

CMT窄间隙多层多道焊接工艺参数对焊缝成形的影响

为了减少焊接热输入和飞溅,降低焊接残余应力和焊接变形,研究了CMT平板堆焊道间距及焊枪倾角对焊缝成形的影响,进行了CMT窄间隙多层多道焊接试验.结果表明,在窄间隙焊接时,第1层焊道间距为单-焊缝熔宽的2/3,以后各层焊道间距为单-焊缝熔宽的5/9,可以获得良好的焊缝成形;在窄间隙侧壁焊接时,焊枪与水平面夹角为75°,焊...     

基于多传感器信息融合的焊缝跟踪系统设计

针对埋弧焊（Submerged—Are Welding，SAW）控制系统，提出一种用于焊缝跟踪的仿人智能控制算法。该方法根据专家知识和操作人员的经验，给出了基于规则的仿人智能控制器的设计方案。通过比较模糊控制算法和仿人智能控制算法的仿真结果，可以得出：仿人智能控制算法在焊缝跟踪中是可行的，且与模糊控制算法相比，其具有更好的动态性能和控制精度，且还具有较强的鲁棒性。     

Development of a mobile welding robot for double-hull structures in shipbuilding

This paper describes the development of a self-driving mobile welding robot. The robot is used to weld U-shaped welding areas in enclosed double-hull structures. In order to place itself inside the double-hull structure, the robot is capable of passing through an access hole 600 mm wide and 800 mm high. This research addresses the mechanical and control systems of the robot. The mechanical system of the robot consists of an eight-axis mobile platform, and a six-axis welding unit. The control system consists of a main controller, a welding machine controller (arc sensor board), and seam tracking sensors, i.e., a touch sensor, a laser sensor, and an arc sensor. To reduce the number of cables that would be dragged by the welding robot, the main controller is designed as an embedded type that is mounted on the back of the mobile platform.     

一种数字化逆变弧焊电源的研制

本文设计了一种基于ZVS移相全桥的逆变弧焊电源,给出了主电路元器件的设计方法与选取原则:采用数字信号处理器实现控制系统的数字化,对系统的零电压开关工作原理以及软件流程进行了详细说明;给出了一台10 kW逆变弧焊电源样机的实验波形,实验结果证明了设计原则的正确性与可行性.     

不同圆弧半径直立堤胸墙波浪力的试验与分析*

为比较直立堤胸墙圆弧半径对其所受波浪力的影响,设计半径分别为45、67、98 cm共3种弧形胸墙以及直立式胸墙进行相关物理模型试验。通过将胸墙迎浪面不同测点波浪压力进行积分获得波浪总力,讨论相对波高、相对波长和圆弧半径对胸墙波浪力的影响。研究结果表明,胸墙波浪力随着相对波高的增大而增大,随着相对波长的增大呈现先增大-后减小-再增大的变化趋势。相同波浪要素条件下,弧形胸墙波浪力较直立式大;在3种弧形胸墙中,波浪力随圆弧半径的增大而减小,半径为45 cm的弧形墙受力最大。     

基于结构可靠度理论的高拱坝失效概率研究

简述了高拱坝安全评价中可靠度与失效概率研究的现状及存在问题;分析了高拱坝的主要失效模式,建立了高拱坝系统失效的故障树模型;研究了高拱坝失效相关主要随机变量的分布规律及特征值计算方法;探索应用JC法计算高拱坝单个失效模式的失效概率;研究了具有多个失效模式的高拱坝系统失效概率的计算方法;计算了某一高拱坝的失效概率。     

激光电弧复合焊焊接工艺在邮轮上的应用研究

激光电弧复合焊克服了传统电弧焊和激光焊的缺点,其良好的焊接特性及可控的焊接成本,使其完全满足邮轮上层建筑建造的技术要求,即：焊后上层建筑外板平整、线型流畅和焊缝成形美观等,且焊接成本应在可控范围。由于目前船级社规范以及国内相关标准尚未制定出可执行的激光电弧复合焊焊接工艺认可的技术要求,制约了激光电弧复合焊在我国邮轮建造领域的应用。为了获得科学合理的激光电弧复合焊焊接工艺认可的工艺技术参数,通过焊接工艺试验,就激光电弧复合焊的特性、焊接设备的选配、试验所用的钢板和焊接材料进行了详细介绍;经对焊接工艺试验数据的分析研究,获得并建立了激光电弧复合焊焊接工艺认可所需的最佳可控的焊接工艺技术参数。这些工艺技术参数不仅能帮助船厂顺利完成激光电弧复合焊焊接工艺计划书等焊接工艺文件的编制、焊接工艺试验的实施及其认可,也能为完善规范提供参考,同时还为激光电弧复合焊在我国建造的邮轮上得以顺利实施提供技术支持。     

自航模运行轨迹自动跟踪系统研究

通过对自航模运行特点的研究,研制出一套利用伺服系统驱动的单台摄像机自动跟踪系统,主要由水平旋转伺服系统、垂直旋转伺服系统和安装在伺服系统之上的工业相机组成。系统对图像进行采集和处理,并与伺服系统形成闭环。当船模成像到达图像正中心后,采集当前水平与垂直伺服系统的角度,计算当前船模坐标,并与上一坐标点进行关联,绘制运行路径。通过实际测试,该系统运行稳定,轨迹定位精度满足工程要求。     

猝发信号载波同步技术研究及实现

针对猝发式直扩系统中大频偏情况下信号载波的捕获和跟踪问题,提出了一种快速数字捕获和FFT辅助的Costas载波跟踪算法的载波同步实现方法.满足了有限长度导频序列内,在低信噪比和高动态条件下完成短时猝发信号捕获和载波跟踪的要求.     

直流空气断路器电场分布对重击穿影响分析

为了解决直流空气断路器的重击穿问题,本文简要分析了重击穿的基本过程和机理,阐述了电场分布因素对重击穿过程的重要影响,并提出了一种通过静电场计算来分析和预测断路器重击穿及其发生位置的方法,为抑制断路器的重击穿,提高空气直流断路器的性能和可靠性提供了帮助。