用于自动 TIG 焊接的自动焊缝跟踪系统

用于自动 TIG 焊接的自动焊缝跟踪系统

一、自动钨极氩弧焊的焊缝自动跟踪系统(论文文献综述)

周继辉[1](2021)在《旋转电弧NG-GTAW系统研发与不锈钢焊接工艺研究》文中指出窄间隙钨极氩弧焊接(NG-GTAW)技术兼具了窄间隙焊接和氩弧焊接的特点,具有焊接效率高、焊接过程稳定等突出优势,在石油化工、核电等领域具有重要的应用前景。然而由于常规氩弧焊“钟罩”形热源分布方式,电弧边缘能量密度较低,使得厚板的窄间隙焊接侧壁热输入不足导致熔合不良。。基于此,在本课题组研究的基础之上,设计出新型的非轴对称旋转电弧NG-GTAW设备。焊枪内置电机,电机转动带动钨极不断旋转,被研磨的钨极尖端偏离轴心并位于钨极的侧壁上,焊接过程中电弧一旦被引燃,根据最小电压原理,电弧总是选择从尖端到基体金属最短的路径燃烧,以此方式建立电流传导的最佳路径,此时电弧周期性的在左侧壁-底部熔池-右侧壁之间稳定燃烧,电弧热源增加了对侧壁坡口的热输,从而改善了侧壁熔合质量。新型焊接设备集PLC电控系统、运动执行系统、水路、电路、气路系统、焊缝自动跟踪及调控系统以及非轴对称焊枪等结构于一体,各部件在电控系统的指令下完成焊接动作。焊接设备采用双气路保护方式,主轴保护气用于排尽施焊区域空气,保护高温熔池;后拖罩保护气用于保护已成形的高温焊缝避免氧化。焊缝左右调控采用线结构光控制,钨极高度调控采用弧压跟踪技术进行实时控制。经过调试,新型焊接设备运动控制精度可完全满足窄间隙焊接需求。对旋转电弧NG-GTAW物理过程进行视觉检测,研究了不同电弧旋转频率下的熔滴动态行为规律。在电弧旋转频率较低时,熔滴以接触过渡方式过渡到熔池中,随着电弧旋转频率的增高,由接触过渡逐渐转变为自由过渡,并且熔滴过渡频率与电弧旋转频率基本一致。对旋转电弧NG-GTAW工艺过程热循环和残余应力分布展开研究,发现在填充焊过程中,近焊缝区域最高温度可达600℃,此时奥氏体不锈钢处在敏化温度区间,在此温度长时间停留可能导致不锈钢耐蚀性能下降。在垂直于焊缝方向,近焊缝区域呈现拉应力,应力值略高于材料的屈服强度,随着与焊缝距离的增加,应力值逐渐降低,在一定位置处,拉应力转变为压应力。沿焊缝方向上,板材中间区域应力值较高,两端应力较低。针对321不锈钢进行了窄间隙焊接试验,根据工业实际生产对321不锈钢的施焊要求,将热输入严格控制在10 kJ/cm以下,并得到侧壁熔合良好、无明显缺陷的焊接接头。在旋转电弧的强烈搅拌作用下,焊缝组织为均匀细小的等轴晶,母材和热影响区分布有少量的柱状晶,对焊缝区、母材区和热影响区进行物相分析,发现三个区域的相分布和相含量有一定变化,但相组成均为奥氏体+铁素体。对所得接头进行力学性能测试,接头表现出良好的拉伸性能和低温韧性,均能够满足工业生产要求。对三个区域分别采用极化方法测试抗点蚀性能,采用DL-EPR方法测试抗晶间腐蚀性能,结果表明焊缝区耐蚀性优于母材和热影响区,但三个区域的耐蚀性并无明显的差距,表明该工艺和焊接系统能够适用于核电、压力容器等行业的焊接技术需求。

郭国均,乐群立,姜煌[2](2019)在《AP系列核岛主管道安装技术全尺寸模拟应用》文中研究表明根据AP系列核岛主管道的设计特点和安装要求,进行主管道安装的理论分析和AP1000全尺寸实体模拟实践,研究、应用和总结AP系列主管道安装所涉及的三大技术,包括窄间隙自动钨极氩弧焊焊接技术、激光精密测量技术和在线坡口加工技术,掌握主管道安装过程中的焊接变形规律,同时解决焊接变形数据的控制和传递问题,在保证主管道安装质量的同时,能够加快核岛的整体安装进度。

郭彦辉[3](2019)在《Gleeble热模拟AISI 304N不锈钢重复焊接热影响区的组织与性能研究》文中提出核电装备在40-60年服役过程中,由于材料老化、热疲劳裂纹、应力腐蚀开裂等造成局部失效,常需要采用重复焊接,即多次原位焊接对局部缺陷进行修复,恢复设备整体使用功能,延长设备使用寿命。热影响区是焊接接头的性能薄弱区域,重复焊接对热影响区组织和力学性能会产生重要影响,特别是多焊道多次重复焊接热影响区的非平衡动态相变过程复杂,且热影响区宽度仅有1 mm-3 mm,采用常规实验方法难以对热影响区显微组织与力学性能进行准确表征。Gleeble热模拟技术可以精确再现热影响区的焊接热循环,获得大体积热影响区试样,为表征多焊道重复焊接热影响区显微组织和力学性能创造了条件。本文以AISI 304N奥氏体不锈钢为研究对象,将实际焊接和Gleeble热模拟技术相结合,通过自动焊接代替手工焊接、施加刚性约束,系统研究原始焊接和1-5次重复焊接热影响区显微组织、性能演变规律及作用机理,为解决相关工程应用问题提供理论基础与实验依据。采用自动钨极氩弧焊接方法,在试板刚性约束条件下,制备多焊道多次重复焊接接头热影响区试样,研究热影响区显微组织和力学性能演变规律。显微组织分析表明,热影响区宽度由原始焊接的约1 mm扩大至5次重复焊接的约3 mm。热影响区主要由奥氏体和少量δ铁素体组成,随着重复焊接次数增加,奥氏体平均晶粒尺寸在18.9 μm-23.7μm之间变化,δ铁素体含量由0.36%增加至1.90%。热影响区显微组织局域取向差由原始焊接的2.05°增大至5次重复焊接的4.75°,择优取向由<001>偏转为<111>方向。焊缝、热影响区和近热影响区母材显微硬度测试表明,热影响区熔合线附近显微硬度最低。拉伸实验表明,随着焊接次数增加,热影响区的延伸率呈减小趋势,而屈服强度呈增大趋势,抗拉强度先增大后减小,1次重复焊接抗拉强度最大,为582 MPa,5次重复焊接抗拉强度最小,为535 MPa,已低于标准规范要求的550 MPa,重复焊接热影响区的冲击功在137 J-155 J之间变化,均高于标准规范要求的56 J。采用上述自动焊接工艺,搭建60 Hz高频温度采集和高精度热电偶测温系统,测量了多焊道焊接热影响区热循环曲线,热影响区峰值温度分别为1314 ℃、1290 ℃、945 ℃、843 ℃、768 ℃,前两焊道热输入对热影响区影响最大。基于测量的热循环曲线,采用Gleeble热模拟技术制备重复焊接热影响区试样,原位研究热影响区显微组织和力学性能变化。显微组织分析表明,随着重复焊接次数增加,奥氏体晶粒尺寸在41.4 μm-47.3μm之间变化,晶粒尺寸变化的原因主要和再结晶以及再结晶初始晶粒尺寸有关。δ铁素体主要呈板条状,1-5次重复焊接试样中,2次重复焊接δ铁素体含量最低,为0.69%,4次重复焊接δ铁素体含量最高,为1.5%,能谱分析发现,Cr/Ni比值与δ铁素体含量变化呈正相关关系,Cr/Ni比值增大,δ铁素体含量增加,采用电子背散射衍射技术系统分析了多次重复焊接热影响区显微组织晶界特征,2次重复焊接试样大角度晶界含量最高,为31.8%,4次重复焊接试样的大角度晶界含量最低,为22.3%。力学性能实验表明,随着重复焊接次数增加,热影响区显微硬度在160 HV3N-170 HV3N之间波动,室温抗拉强度先增大后减小,2次重复焊接试样的室温抗拉强度和屈服强度最大,为670 MPa和245 MPa,4次重复焊接的抗拉强度和屈服强度最小,为525 MPa和190 MPa,高温抗拉强度和屈服强度分别在460 MPa-475 MPa和200 MPa-215 MPa之间变化。δ铁素体含量增加,拉伸强度减小,大角度晶界含量增加,拉伸强度增大。随重复焊接次数增加,冲击功先减小后增大,冲击功在225 J-272 J之间变化,冲击功与晶粒尺寸和δ铁素体含量直接相关,晶粒尺寸增大,冲击功增大,δ铁素体含量增加,冲击功减小。通过多焊道多次重复焊接接头热影响区与Gleeble热模拟重复焊接热影响区力学实验对比,确定了Gleeble热模拟试验结果更为清晰地表征了重复焊接对热影响区力学性能的影响,证明了AISI 304N奥氏体不锈钢经过2次重复焊接,热影响区室温拉伸强度和冲击韧性最优,经过3次重复焊接室温拉伸强度和冲击韧性仍然满足ASME标准规范要求。

王志永[4](2019)在《磁选机介质盒焊接工艺及设备研究》文中提出介质盒是磁选机的核心部件,决定磁选机选矿的纯度和效率。目前磁选机介质盒采用非熔化极氩弧焊,由人工焊接完成,不但生产效率低、劳动强度大、产品合格率低,而且氩弧焊对工人眼睛以及皮肤的伤害非常严重。因此,设计一台焊接效率高、焊接质量好、合格率高的介质盒焊接设备对减小工人劳动强度,降低企业成本,提高企业竞争力具有重要意义。介质盒是由三块镍铁合金板和若干软磁合金棒组装而成,目前人工焊接采用的焊接工艺都是根据经验进行选择,焊接质量差,产品合格率低。因此,本文首先研究焊接电流、焊接速度、氩气流量、喷嘴直径、弧压等焊接工艺对焊接质量的影响,然后选出对焊接质量影响较大的三个工艺参数(焊接电流、焊接速度、弧压),采用正交试验法对其进行优化,确定最优焊接工艺参数,最后通过实验验证工艺优化结果。由于介质盒焊接顺序对介质盒焊接变形量有较大影响,所以本文首先使用有限元分析软件ANSYS对介质盒合金板单道焊缝的温度场、应力场和变形场进行分析,得出TIG焊接对介质盒合金板应力和变形的影响,然后利用非线性有限元分析方法对介质盒合金板不同焊接顺序进行仿真分析,定性的比较不同焊接顺序下介质盒合金板的纵向变形量和横向变形量,得到最小形变量的焊接顺序,最后通过实验验证仿真分析的结果。经过对介质盒结构、焊接工艺和质量分析,本文设计了介质盒专用直角坐标焊接设备。该设备采用移动龙门式双臂双焊枪对称的机械结构,能够实现介质盒双面对称位置的同时焊接,减小了介质盒焊接变形,提高了焊接效率。焊接设备采用滚珠丝杠、齿轮齿条、直线滑轨等机械结构和伺服电机实现X轴、Y轴、Z轴三个方向的直线运动,开发成本低,运动精度高。为降低开发成本,缩短开发周期,本文采用模块化设计的方法对焊接设备的控制系统进行设计,分别完成主控模块、弧压采集模块、弧压调距模块、人机交互模块的设计。由于介质盒焊接热变形导致弧压(焊枪钨极到焊点的距离)非线性变化,影响焊接质量,所以本文进行弧压调距系统的设计。弧压调距系统通过检测弧压来调节焊枪钨极到焊点的距离(弧压与钨极到焊点的距离成正比例关系),使其稳定在合理的范围。弧压调距系统采用LMS滤波算法(最小均方自适应滤波)和专家PID控制算法,实现对焊接弧压精准测量和调节,并使用matlab软件建立弧压调距系统的函数模型,进行仿真分析。通过实验得出其弧压控制精度达到±1V。

艾十雄[5](2019)在《填丝旋转电弧TIG焊自动跟踪焊缝的信号处理研究》文中进行了进一步梳理随着科技的发展,工业生产对焊接质量的要求不断提高,焊接过程自动化已成为必然趋势。TIG焊(Tungsten Inert Gas Welding)因为焊接质量高,所以广泛地被应用于各种重要焊接场合。工业生产中许多大型结构钢的焊接,需要使用焊丝填充。研究填丝TIG焊缝跟踪,有利于提高大型结构钢焊接的质量和效率。旋转电弧传感器是一种优秀的焊接传感器,在旋转电弧MIG焊(Melt Inert Gas Welding)自动化的研究中,已经取得了许多成果。本文将旋转电弧传感器应用于TIG焊,对填丝旋转电弧TIG焊自动跟踪焊缝的信号处理进行研究,为填丝旋转电弧TIG焊自动跟踪焊缝的实际应用奠定基础。本文介绍了国内外焊缝跟踪系统的研究现状,设计了一种填丝旋转电弧TIG焊缝跟踪系统。根据TIG焊的工艺流程,搭建了焊缝跟踪平台;通过理论分析和焊接实验研究,建立了填丝旋转电弧TIG焊的信号模型;研究了填丝旋转电弧TIG焊信号的滤波方法、偏差识别方法和运动控制算法。首先,搭建填丝旋转电弧TIG焊缝跟踪系统。焊缝跟踪系统使用TIG焊旋转电弧传感器探测焊缝信息,采集卡获取焊接电信号。焊缝跟踪系统的执行机构为十字滑块导轨机构,使用运动控制卡和步进电机控制焊炬运动。针对旋转电弧TIG焊特性,设计了保护电路,分析了信号采集流程。本文研究了旋转电弧扫描高度模型、常用的焊接滤波方法、旋转电弧传感器偏差识别方法以及运动控制方法。针对填丝对旋转电弧TIG焊的影响,分析了旋转电弧TIG焊电弧高度模型,结合实际填丝旋转电弧TIG焊信号,确定了后置填丝的焊接工艺。根据填丝旋转电弧TIG焊信号的频域和时域分析,设计了数字低通滤波器和小波滤波器结合的滤波流程。针对填丝旋转电弧TIG焊电信号的特性,确定了特征极大值法的偏差识别方法,并通过矫正光耦初始位置得到正确的焊缝偏差。对于焊缝跟踪的控制,分析了PID运动控制和智能控制方法,对水平和竖直方向偏差分别使用专家PID控制方法和PID控制方法进行控制。本文通过V型焊缝的焊接,测试焊缝跟踪系统的实际效果,能够满足焊缝跟踪要求。

郭辉[6](2019)在《压水堆核电站乏燃料水池自动焊工艺研究与应用》文中提出以国内在建某核电站乏燃料水池为研究对象,对乏燃料水池不锈钢覆面采用自动钨极氩弧焊工艺进行研究。通过对焊接材料的选型、坡口设计、焊接工艺参数等进行实验论证与分析,结果表明,采用自动钨极氩弧焊工艺的焊接接头性能能够满足核电设计标准要求。结合工程现场实际的应用情况,对比传统手工氩弧焊接方法,自动钨极氩弧焊工艺具有焊接参数稳定、焊接变形小等特点,可有效提高工程现场焊接质量与效率。证明了该自动焊工艺在核电站乏燃料水池钢覆面焊接是可行的。

王继良[7](2018)在《AP1000核电镀锌风管自动焊接工艺研究及装备开发》文中研究指明在钢板表面镀锌是防止钢制品被腐蚀的一种重要方法之一,全世界50%左右的锌产量现主要用于钢板表面镀锌工艺。目前AP1000第三代核电机组中,核电站通风管道现选用的镀锌板厚度是普通建筑业、制冷业、汽车行业等使用镀锌板镀锌层厚度的3倍,非常不利于焊接,同时由于机组设计寿命长达60年,因此对通风管道的产品质量提出了更高的要求,亟待改善风管焊接施工环境,提高风管焊接的施工效率和建安技术水平。本文首先调研了核电现场风管施工现状及需求,采用自动熔化极气体保护焊、自动钨极氩弧焊和自动等离子弧焊分别对1.6mm、2.7mm、3.5mm镀锌板完成镀锌板自动焊焊接对比试验,结果表明:GMAW自动焊接难以保证2.7mm和3.5mm镀锌板焊接过程中整条焊缝的焊接质量;GTAW自动焊焊接可获得正面及背面均满足要求的焊缝,但镀锌层的蒸发、电离后会加速钨极的烧损;采用等离子弧自动填丝焊接时,在不去除镀锌层的条件下可以焊接出良好的接头,满足技术条件要求,适用于风管自动焊焊接。根据等离子弧焊接工艺、要点及风管焊缝形式,进行了自动等离子弧风管焊接专机样机设计及制作;研究了不同焊接工艺参数对镀锌板焊缝成形的影响,结果表明:随着离子气流量和焊接速度逐渐增大,焊缝余高和宽度逐渐降低,随着送丝速度逐渐增大,熔宽逐渐增大,余高有所减小,焊枪高度过大时,易造成缺陷如咬边,焊缝成形恶化。利用响应面分析方法建立了焊接工艺参数与焊缝形貌之间的数学模型,研究表明:焊缝高度受焊枪高度变化影响最大,送丝速度影响次之。焊缝宽度受焊接速度影响最为明显,送丝速度影响次之,焊枪高度影响最小,预测的焊缝形貌和实际焊缝形貌基本吻合。通过建立模型对工艺参数进行优化,当采用焊接电流160A,焊接速度230235mm/min,送丝速度230232cm/min,焊枪高度6.0mm,保护气体流量12L/min,离子气流量3.5L/min的工艺参数时,可获得良好的焊缝形貌。通过对优化工艺参数下焊接接头力学性能测试,并结合SEM、EDS、XRD测试等材料的现代分析手段对接头组织性能进行分析。结果表明,焊缝组织主要为铁素体+珠光体,主要呈针状或块状分布,随着焊接速度和送丝速度的增加,接头的抗拉强度都产生先增大后减小的趋势。焊缝区和热影响区硬度高出母材较多。焊缝致密无缺陷,无气孔,焊缝正面宽而平滑,背面焊缝较窄,焊缝表面只含0.74%的Zn元素,在优化工艺参数下所获得的镀锌板对接,锌对焊接接头质量无明显不利影响。

卫育峰,温秀军,樊建兵[8](2017)在《高温集热管自动钨极氩弧焊系统》文中认为根据集热管外形结构特点,设计了专用机头固定套筒和内外对口装置,解决了狭窄空间内支撑固定难题;同时采用外卡和内胀装置,保证了集热管组合件成品的同心度。综合考虑集热管组合件的多种组合形式,设计了2条装配线6个机位的工装架,以提高工效。

李佳璇[9](2017)在《基于结构光成像的焊缝跟踪与检测系统》文中指出直缝焊管在国防军事、油气输送等领域发挥着巨大的作用,目前,直缝焊管的焊接过程主要依赖于人工检测的方式,极大程度的影响焊接效率和质量,难以满足实际生产要求。对此,本文基于结构光成像测量技术设计了一种管体直焊缝焊接跟踪与检测系统,实现了焊接质量在线自动检测,有效地提高了焊接质量。本系统在分析管体直焊缝焊接成形特征和焊接弧光光谱特性基础上,通过部件选型分析、成像光路设计、光线滤波,完成了基于结构光成像的管体直焊缝焊接跟踪与检测系统的整体设计。其次,基于该系统采集焊接点前面的线激光图像,并针对焊接过程中弧光对激光线特征提取精度的影响,提出了一种基于几何中心法的焊缝图像光条中心提取方法,提高了提取效率与精度,从而保证了焊缝跟踪的鲁棒性。采集焊接点后面的激光线图像,在光条中心提取的基础上,进行分段拟合,计算出熔池的熔宽和余高,完成焊缝质量检测。最后,针对焊缝跟踪与检测方法研制了一套基于VC++的软件系统,配合PLC控制系统,通过软件联控完成焊缝的自动跟踪,并将焊缝反面成形质量显示出来。最后,通过实际管道焊接实验进行系统验证,结果表明,本系统能够实现直缝焊管的焊接跟踪与焊接质量的自动检测,从而有效提高了焊接质量。

费大奎[10](2014)在《管子对接全位置TIG内焊工艺研究》文中研究表明某核压力容器外侧安全端与主换热器的连接管采用的Φ57mm×4mm不锈钢管,由于该管子外部具有Φ89mm的障碍管,常规TIG外焊设备操作空间受限,因此只能从管子内部进行全位置TIG焊接。除此以外,由于焊接空间受限,导致内焊设备无法摆动。在该背景下,首先进行了无摆动平板直线焊接试验以验证各脉冲焊参数对焊缝熔深、焊缝熔宽的影响。然后,在此基础上利用本所研究出的全位置TIG内焊专机,采用U、V、I三种不同的坡口,Ar、He两种保护气体进行工艺试验研究。管子对接全位置TIG内焊试验表明:1,当使用U型坡口氩弧焊时,打底焊缝成形良好,但是由于焊接机头不能摆动,解决不了填充焊时侧壁未熔合和由于热量累积造成的仰焊焊缝塌陷现象,因此该方法不可行;2,当使用V型坡口氩弧焊时,由于该类型坡口工艺对错边敏感,在实验室条件下焊接工艺都不稳定,实际工况下更是不可能,因此该方法也不可行;3,当使用I型坡口4mm壁厚氦弧焊一次性单面焊双面成型时,仰焊焊缝具有下塌趋势,通过增加焊接速度、降低焊接电流、降低电弧电压可以减小该趋势,但是不能避免,仰焊焊缝塌陷厚度0.2mm。除此以外,下坡焊位置熔池下淌,造成实际焊接厚度增加,难以焊透。研究发现通过增加峰值电流、降低焊接速度和电弧电压可以解决这一问题,因此氦弧焊方法可行。管子对接全位置TIG填丝内焊目前属于国内首次,根据坡口形式和焊接位置的不同将U型坡口、I型坡口焊接分为四个分区。在此基础上分析比较这两种分区工艺与全位置TIG外焊U型坡口焊接工艺上的差异。最后对推荐工艺下的氦弧接头进行无损检测、力学性能测试、显微组织分析、晶间腐蚀试验、焊缝铁素体含量测试,各项结果均满足焊缝质量检验要求。该试验表明:4mm壁厚的不锈钢管子全位置TIG内焊,在设备不能摆动的前提下,使用I型坡口氦弧一次性单面焊双面成型是切实可行的.目前该工艺方法已通过某核研院预验收并计划用于产品的实际焊接。

二、自动钨极氩弧焊的焊缝自动跟踪系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、自动钨极氩弧焊的焊缝自动跟踪系统(论文提纲范文)

(1)旋转电弧NG-GTAW系统研发与不锈钢焊接工艺研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 窄间隙焊接技术研究现状
        1.2.1 窄间隙埋弧焊
        1.2.2 窄间隙激光焊
        1.2.3 窄间隙熔化极气体保护焊
        1.2.4 窄间隙非熔化极气体保护焊
    1.3 窄间隙焊接物理特性研究
        1.3.1 焊接过程温度监测
        1.3.2 焊接残余应力检测
    1.4 321不锈钢焊接性研究及分析
    1.5 本文主要研究内容
第2章 旋转电弧NG-GTAW试验系统及试验方法
    2.1 旋转电弧NG-GTAW工艺原理
    2.2 旋转电弧NG-GTAW试验系统
        2.2.1 PLC电控系统
        2.2.2 运动执行系统
        2.2.3 气路、水路、电路系统
        2.2.4 焊缝自动跟踪及调控系统
        2.2.5 非轴对称焊枪设计
    2.3 力学性能测试设备
        2.3.1 残余应力检测
        2.3.2 显微硬度测试
        2.3.3 拉伸试验
        2.3.4 冲击试验
        2.3.5 弯曲试验
    2.4 显微分析设备
        2.4.1 显微组织分析
        2.4.2 物相分析
    2.5 耐蚀性测试设备
    2.6 本章小结
第3章 旋转电弧NG-GTAW物理过程特征
    3.1 不同电弧旋转频率下的物理规律探究
        3.1.1 电弧旋转频率对熔滴行为的影响规律
        3.1.2 电弧旋转频率对焊缝成形的影响规律
    3.2 旋转电弧NG-GTAW工艺过程温度监测
    3.3 旋转电弧NG-GTAW焊接接头残余应力检测
    3.4 本章小结
第4章 321不锈钢旋转电弧NG-GTAW工艺研究及性能表征
    4.1 321不锈钢NG-GTAW工艺探究及优化
    4.2 321不锈钢对接接头显微分析
        4.2.1 显微组织分析
        4.2.2 物相分析
    4.3 321不锈钢对接接头力学性能测试
        4.3.1 显微硬度测试
        4.3.2 拉伸试验
        4.3.3 弯曲试验
        4.3.4 冲击试验
    4.4 321不锈钢对接接头耐蚀性能测试
        4.4.1 焊接接头动电位极化曲线测试分析
        4.4.2 焊接接头耐晶间腐蚀测试分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的主要成果
学位论文评阅及答辩情况表

(2)AP系列核岛主管道安装技术全尺寸模拟应用(论文提纲范文)

0 引言
1 AP系列核岛一回路系统设备及主管道模拟过程
2 窄间隙自动钨极氩弧焊焊接技术
    2.1 主管道与压力容器、蒸汽发生器侧对口要求
    2.2 焊接设备及材料
    2.3 坡口形式选择
    2.4 焊缝层道布置及焊接工艺参数
    2.5 焊接变形的测量和调整
        2.5.1 焊接变形测量
        2.5.2 轴向焊缝的整体收缩变形
        2.5.3 管道上下、左右的焊接侧变形
    2.6 焊接技巧
3 激光精密测量技术
    3.1 定位点布置和测量
    3.2 建立总坐标系
    3.3 组件测量制作
    3.4 建模拟合
    3.5 主管道的安装、焊接监测
4 在线坡口加工技术
5 主管道安装流程及要点
    5.1 主管道安装流程
    5.2 主管道安装要点
6 结语

(3)Gleeble热模拟AISI 304N不锈钢重复焊接热影响区的组织与性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 奥氏体不锈钢焊接热影响区显微组织与力学性能
        1.2.1 显微组织
        1.2.2 力学性能
    1.3 重复焊接热影响区显微组织与力学性能
    1.4 Gleeble热模拟技术
        1.4.1 Gleeble热模拟
        1.4.2 热影响区温度场
    1.5 研究难点与主要研究内容
        1.5.1 研究难点与思路
        1.5.2 主要研究内容
2 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
        2.2.1 热影响区温度场测量系统
        2.2.2 Gleeble热模拟焊接设备
    2.3 热影响区温度场测量与试样制备
        2.3.1 热影响区温度场测量
        2.3.2 重复焊接接头试样制备
    2.4 显微组织分析方法
        2.4.1 显微组织
        2.4.2 晶界特征
    2.5 力学性能分析方法
        2.5.1 显微硬度
        2.5.2 拉伸强度
        2.5.3 冲击功
        2.5.4 断口形貌
3 重复焊接接头热影响区显微组织与力学性能
    3.1 焊接接头热影响区温度场
    3.2 重复焊接接头热影响区显微组织
        3.2.1 光学显微组织与相结构
        3.2.2 δ铁素体形态与Cr、Ni元素迁移
        3.2.3 局域取向差与织构
    3.3 重复焊接接头热影响区力学性能
        3.3.1 显微硬度
        3.3.2 室温拉伸性能及其断口特征
        3.3.3 室温冲击性能及其断口特征
    3.4 分析与讨论
    3.5 本章小结
4 Gleeble热模拟重复焊接热影响区显微组织
    4.1 Gleeble热模拟重复焊接试样制备
        4.1.1 Gleble热模拟热输入曲线
        4.1.2 Gleeble重复焊接试样制备
    4.2 Gleeble热模拟重复焊接热影响区显微组织
        4.2.1 光学显微组织与相结构
        4.2.2 δ铁素体精细结构与Cr、Ni元素迁移
        4.2.3 奥氏体晶粒尺寸
        4.2.4 δ铁素体含量
    4.3 Gleeble热模拟重复焊接热影响区晶界特征与择优取向
        4.3.1 晶界特征
        4.3.2 择优取向
    4.4 分析与讨论
    4.5 本章小结
5 Gleeble热模拟重复焊接热影响区力学性能
    5.1 显微硬度
    5.2 室温拉伸性能及其断口特征
    5.3 高温拉伸性能及其断口特征
    5.4 室温冲击性能及其断口特征
    5.5 分析与讨论
    5.6 本章小结
6 结论与创新点
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介

(4)磁选机介质盒焊接工艺及设备研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的目的、意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 我国焊接机器人发展现状
        1.2.2 弧压调高系统的发展现状
        1.2.3 焊接工艺研究
        1.2.4 焊接应力场的数值模拟
    1.3 课题研究内容与章节安排
        1.3.1 课题主要研究内容
        1.3.2 章节安排
第二章 磁选机介质盒焊接工艺研究
    2.1 介质盒结构和焊接要求
    2.2 介质盒焊接方式的选择
    2.3 钨极氩弧焊的特点及电源选择
    2.4 钨极氩弧焊引弧方式选择
    2.5 焊接工艺分析
    2.6 介质盒焊接工艺参数优化及实验验证
    2.7 本章小结
第三章 磁选机介质盒焊接顺序规划研究
    3.1 介质盒焊接顺序有限元模拟分析
        3.1.1 介质盒焊接有限元模型建立和网格划分
        3.1.2 合金板的热力学参数与焊接工艺参数
        3.1.3 边界条件设置
        3.1.4 生死单元与移动热源加载
    3.2 介质盒焊接顺序对残余应力和变形影响的数值模拟和分析
        3.2.1 单条焊缝焊接温度场分析
        3.2.2 单条焊缝焊接应力场分析
        3.2.3 单条焊缝焊接变形分析
    3.3 介质盒不同焊接顺序的焊接变形分析
        3.3.1 焊接顺序的设计及仿真分析
        3.3.2 焊接实验及分析
    3.4 本章小结
第四章 弧压调距系统设计
    4.1 弧压调距系统总体设计
    4.2 LMS滤波器设计
        4.2.1 LMS滤波算法
        4.2.2 LMS滤波算法仿真分析
    4.3 专家控制器设计
        4.3.1 专家控制策略
        4.3.2 专家控制器执行过程
    4.4 参数整定
    4.5 弧压调距实验分析
    4.6 本章小结
第五章 介质盒焊接设备机械本体及控制系统设计
    5.1 介质盒焊接设备总体结构
    5.2 介质盒焊接设备机械本体设计
        5.2.1 各运动单元的设计和选型
        5.2.2 定位精度和重复定位精度实验分析
    5.3 介质盒焊接设备控制系统设计
        5.3.1 焊接设备控制系统总体分析
        5.3.2 介质盒焊接设备硬件系统设计
        5.3.3 介质盒焊接设备软件系统设计
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 课题展望
参考文献
致谢
附录

(5)填丝旋转电弧TIG焊自动跟踪焊缝的信号处理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 TIG焊研究现状
        1.2.1 TIG焊方法研究现状
        1.2.2 TIG焊电信号研究现状
    1.3 旋转电弧传感器研究现状
        1.3.1 旋转电弧传感器
        1.3.2 旋转电弧传感器焊缝偏差识别方法
        1.3.3 旋转电弧传感器焊缝跟踪技术
    1.4 焊缝自动跟踪研究现状
        1.4.1 焊缝自动跟踪传感器研究现状
        1.4.2 焊缝自动跟踪信号处理研究现状
        1.4.3 焊缝自动跟踪控制方法研究现状
    1.5 本文的研究内容
    1.6 本章小结
第2章 填丝旋转电弧TIG焊自动跟踪系统
    2.1 焊缝跟踪系统设计
        2.1.1 焊缝跟踪系统组成
        2.1.2 焊缝跟踪系统焊接流程
    2.2 焊接系统
    2.3 信号采集系统
        2.3.1 采集系统硬件组成
        2.3.2 信号采集流程
    2.4 运动控制系统
        2.4.1 运动控制系统硬件组成
        2.4.2 运动控制流程
    2.5 软件系统
    2.6 系统融合
        2.6.1 硬件系统的融合
        2.6.2 软件系统的融合
    2.7 本章小结
第3章 填丝旋转电弧TIG焊信号模型
    3.1 旋转电弧焊接信号特征
        3.1.1 V型焊缝电弧长度模型
        3.1.2 旋转电弧焊接信号
    3.2 旋转电弧TIG焊模型
    3.3 填丝对焊接信号的影响
        3.3.1 填丝方向对焊接信号的影响
        3.3.2 填丝速度对焊缝的影响
        3.3.3 填丝对旋转电弧TIG焊信号模型的影响
    3.4 本章小结
第4章 填丝旋转电弧TIG焊信号处理
    4.1 填丝旋转电弧TIG焊信号滤波
        4.1.1 填丝旋转电弧TIG焊信号的分析
        4.1.2 填丝旋转电弧TIG焊信号的滤波方法
        4.1.3 填丝旋转电弧TIG焊信号滤波流程
    4.2 旋转电弧传感器焊缝偏差模型
    4.3 旋填丝转电弧TIG焊偏差识别方法
        4.3.1 水平方向偏差识别
        4.3.2 竖直方向偏差识别
        4.3.3 偏差识别矫正
        4.3.4 光耦初始安装角度测量
    4.4 本章小结
第5章 焊缝跟踪控制方法与实验
    5.1 焊缝跟踪运动控制算法
        5.1.1 运动控制方法
        5.1.2 运动控制器设计
    5.2 基于十字滑块的焊缝跟踪方法
        5.2.1 十字滑块运动模型
        5.2.2 步进电机运动模式
        5.2.3 十字滑块跟踪焊缝运动方法
    5.3 参数整定
        5.3.1 旋转电弧传感器光耦安装角度
        5.3.2 运动控制器参数整定
    5.4 焊缝跟踪实验
        5.4.1 实验设计
        5.4.2 实验结果分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(6)压水堆核电站乏燃料水池自动焊工艺研究与应用(论文提纲范文)

0前言
1 自动焊工艺研究
    1.1 焊接材料和设备
    1.2 焊接工艺选择
    1.3 焊接工艺要点
        1.3.1 坡口形式
        1.3.2 焊道分布
        1.3.3 焊接工艺规范
2 试验结果及分析
3 工程应用及对比
    3.1 现场实际应用难点和解决措施
    3.2 焊接一次合格率对比
    3.3 焊接施工效率对比
4 结论

(7)AP1000核电镀锌风管自动焊接工艺研究及装备开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 镀锌钢板的发展及在核电领域应用
    1.3 国内外镀锌钢板焊接研究现状
        1.3.1 国外镀锌钢板焊接研究现状
        1.3.2 国内镀锌钢板焊接研究现状
    1.4 AP1000 核电镀锌钢板自动焊应用分析
        1.4.1 AP1000 现场风管应用分析
        1.4.2 核电风管焊接技术要求
        1.4.3 风管自动焊经济性分析
    1.5 课题的主要研究内容
第2章 试验材料与研究方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验设备
    2.3 试验方法
        2.3.1 焊接模式选择
        2.3.2 焊缝坡口形式选择
        2.3.3 研究方案
    2.4 分析测试方法
        2.4.1 力学性能测试
        2.4.2 焊接接头微观组织分析
第3章 镀锌风管自动焊工艺研究
    3.1 引言
    3.2 镀锌风管自动熔化极气体保护焊工艺研究
        3.2.1 不同模式焊接试验参数设计
        3.2.2 镀锌板焊接成形分析
        3.2.3 焊接接头检测
        3.2.4 焊接工艺缺陷分析
    3.3 镀锌风管自动钨极氩弧焊工艺研究
        3.3.1 不填丝镀锌板焊接成形分析
        3.3.2 填充丝镀锌板焊接成形分析
        3.3.3 焊接接头检测
        3.3.4 焊接工艺缺陷分析
    3.4 镀锌风管等离子弧焊工艺研究
        3.4.1 不填丝镀锌板焊接成形分析
        3.4.2 填充丝镀锌板焊接成形分析
        3.4.3 焊接接头检测
        3.4.4 自动等离子焊工艺分析
    3.5 本章小结
第4章 核电镀锌风管自动焊工装设计及样机制作
    4.1 引言
    4.2 自动焊接工艺适用范围分析
    4.3 工装形式设计
    4.4 工装功能设计
    4.5 专机具备的应用特点
    4.6 样机制作
    4.7 焊接工装专机使用
        4.7.1 专机安装调试
        4.7.2 专机安装试焊
    4.8 本章小结
第5章 工艺参数对焊缝形貌影响规律研究
    5.1 引言
    5.2 焊接工艺参数对接头形貌的影响规律
        5.2.1 离子气流量对接头宏观形貌的影响
        5.2.2 送丝速度对接头宏观形貌的影响
        5.2.3 焊接速度对接头宏观形貌的影响
        5.2.4 焊枪高度对接头宏观形貌的影响
    5.3 焊缝形貌预测及优化分析
        5.3.1 试验设计
        5.3.2 试验结果与分析
    5.4 响应曲面和等高线图分析
        5.4.1 工艺参数对焊缝高度的影响作用
        5.4.2 工艺参数对焊缝宽度的影响作用
        5.4.3 工艺参数优化
    5.5 本章小结
第6章 核电镀锌风管自动焊模拟件焊接接头性能分析
    6.1 引言
    6.2 镀锌风管模拟件焊接
    6.3 焊接接头显微组织分析
    6.4 工艺参数对接头力学性能的影响
        6.4.1 焊接速度对接头力学性能影响
        6.4.2 送丝速度对接头力学性能影响
    6.5 焊接接头硬度试验分析
    6.6 焊接接头弯曲工艺分析
    6.7 焊接接头断口形貌分析
    6.8 焊接接头形貌分析及锌元素分析
        6.8.1 焊接接头表面形貌分析
        6.8.2 焊缝XRD测试
    6.9 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
    (一)发表的学术论文
    (二)参与的科研项目及获奖情况
    (三)申请及已获得的专利情况
致谢
个人简历

(8)高温集热管自动钨极氩弧焊系统(论文提纲范文)

引言
1 高温集热管焊接设备选择
    1.1 高温集热管介绍
    1.2 手工试焊
    1.3 自动焊设备选择
2 高温集热管自动钨极氩弧焊系统
    2.1 PS406-2集成电源
        2.1.1 简介
        2.1.2 特性
    2.2 MUIV195焊接机头 (见图4)
    2.3 焊接机头行走支撑架
    2.4 集热管焊接组对工装
        2.4.1 设计研发历程
        2.4.2 组对工装组成
    2.5 高温集热管自动钨极氩弧焊系统设备总布局
    2.6 设备使用条件及环境
    2.7 应用要求
3 焊接工艺
    3.1 焊接工艺描述
    3.2 工艺特点
4 焊接参数 (见表1、表2)
5 工艺应用
6 自动焊技术应用的意义

(9)基于结构光成像的焊缝跟踪与检测系统(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的目的及意义
    1.2 焊缝跟踪国内外研究现状
    1.3 结构光成像国内外研究现状
    1.4 本文的主要内容
2 系统整体研究
    2.1 系统工作原理
        2.1.1 结构光测量技术
        2.1.2 脉冲钨极氩弧焊技术
    2.2 系统总体设计成
    2.3 结构光视觉传感器
        2.3.1 设计方案
        2.3.2 硬件选择
        2.3.3 视觉系统设计与加工
        2.3.4 总体设计
    2.4 系统工作流程
    2.5 本章小结
3 焊缝跟踪系统
    3.1 图像处理整体流程
    3.2 图像预处理
    3.3 光条中心提取
        3.3.1 传统提取方法
        3.3.2 本文光条中心提取方法
    3.4 焊缝跟踪原理及实现
        3.4.1 焊缝跟踪原理
        3.4.2 PLC及其控制
    3.5 本章小结
4 焊缝检测系统与系统软件设计
    4.1 焊缝检测系统
        4.1.1 焊缝图像分析
        4.1.2 焊缝检测目的
        4.1.3 焊缝检测系统图像处理
    4.2 软件控制
        4.2.1 VC++简介
        4.2.2 软件功能介绍
        4.2.3 软件工作流程
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 存在的问题与以后的研究方向
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(10)管子对接全位置TIG内焊工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
插图清单
表格清单
第一章 引言
    1.1 课题来源及研究的目的和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究的目的和意义
    1.2 奥氏体不锈钢概述
        1.2.1 奥氏体不锈钢及其应用
        1.2.2 奥氏体不锈钢中合金元素的作用
    1.3 国内外管道全位置 TIG 焊对接研究现状
        1.3.1 国内外管道全位置 TIG 对接外焊研究现状
        1.3.2 国内外管道全位置 TIG 内焊研究现状
    1.4 本课题主要研究内容
第二章 脉冲 TIG 工艺参数对焊缝成形影响
    2.1 TIG 焊接方法
        2.1.1 脉冲钨极氩弧焊简介
        2.1.2 钨极
        2.1.3 焊接保护气
    2.2 脉冲 TIG 工艺参数对焊缝成形影响
        2.2.1 试验材料和设备
        2.2.2 占空比对焊缝成形的影响
        2.2.3 峰值电流对焊缝成形的影响
        2.2.4 基值电流对焊缝成形的影响
        2.2.5 焊接速度对焊缝成形的影响
        2.2.6 送丝速度对焊缝成形的影响
        2.2.7 电弧电压对焊缝成形的影响
        2.2.8 脉冲频率对焊缝成形的影响
    2.3 本章小结
第三章 管子对接焊接工艺试验
    3.1 实验材料
    3.2 焊接方法及设备
    3.3 U 型坡口氩弧焊试验
        3.3.1 U型坡口氩弧打底焊试验
        3.3.2 U型坡口氩弧填充焊试验
    3.4 V 型坡口氩弧打底焊工艺试验
    3.5 I 型坡口氦弧焊试验
        3.5.1 仰焊焊缝下塌现象的解决方案
        3.5.2 下坡焊位置难以焊透的解决方案
        3.5.3 不同 S 元素、Si 元素含量导致焊缝熔深变化
    3.6 氦弧焊影响因素
    3.7 本章小结
第四章 管子 TIG 全位置外焊及内焊打底工艺特点
    4.1 管子 TIG 全位置氩弧外焊 U 型坡口打底工艺特点
        4.1.1 电流变化趋势
        4.1.2 电弧电压变化趋势
        4.1.3 送丝速度变化趋势
    4.2 管子 TIG 全位置氩弧内焊 U 型坡口打底工艺特点
        4.2.1 电流变化趋势
        4.2.2 电弧电压变化趋势
        4.2.3 送丝速度变化趋势
    4.3 管子 TIG 全位置氦弧内焊 I 型坡口工艺特点
        4.3.1 电流变化趋势
        4.3.2 电弧电压变化趋势
        4.3.3 送丝速度变化趋势
    4.4 本章小结
第五章 焊缝检验
    5.1 无损检测
    5.2 管接头力学性能检验
    5.3 显微组织分析
    5.4 晶间腐蚀检验
    5.5 焊缝区铁素体含量的测量
    5.6 本章小结
第六章 总结
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文和参与科研情况

四、自动钨极氩弧焊的焊缝自动跟踪系统(论文参考文献)

  • [1]旋转电弧NG-GTAW系统研发与不锈钢焊接工艺研究[D]. 周继辉. 山东大学, 2021(12)
  • [2]AP系列核岛主管道安装技术全尺寸模拟应用[J]. 郭国均,乐群立,姜煌. 电力勘测设计, 2019(06)
  • [3]Gleeble热模拟AISI 304N不锈钢重复焊接热影响区的组织与性能研究[D]. 郭彦辉. 大连理工大学, 2019(01)
  • [4]磁选机介质盒焊接工艺及设备研究[D]. 王志永. 济南大学, 2019(01)
  • [5]填丝旋转电弧TIG焊自动跟踪焊缝的信号处理研究[D]. 艾十雄. 南昌大学, 2019(02)
  • [6]压水堆核电站乏燃料水池自动焊工艺研究与应用[J]. 郭辉. 电焊机, 2019(04)
  • [7]AP1000核电镀锌风管自动焊接工艺研究及装备开发[D]. 王继良. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
  • [8]高温集热管自动钨极氩弧焊系统[J]. 卫育峰,温秀军,樊建兵. 现代工业经济和信息化, 2017(09)
  • [9]基于结构光成像的焊缝跟踪与检测系统[D]. 李佳璇. 中北大学, 2017(08)
  • [10]管子对接全位置TIG内焊工艺研究[D]. 费大奎. 机械科学研究总院, 2014(07)

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用于自动 TIG 焊接的自动焊缝跟踪系统
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