GMAW

摘要： 为提高大电流GMAW焊接过程的稳定性,进而提高焊接效率,引入了外加间歇纵向交变磁场来控制焊接过程。采用两级逆变拓扑结构,研制出一台输出为方波交流电流,且幅值、频率和占空比均可调的磁控电源。利用可视化仿真软件Simulink建立该磁控电源的仿真模型,分析电路在不同给定参数下的仿真结果,论证了主电路拓扑结构及参数设计的合理性。加入电感负载,测试不同给定参数下磁控电源实际电流输出波形和交变磁场波形,测试结果显示设计的磁控电源能够满足频率、占空比和励磁电流幅值调节的特性。同时得到了与电源输出相匹配的交变磁场,可以用于大电流GMAW磁控焊接技术。

摘要： 设计了三种含量(质量分数)分别为5%、10%和15%的微米氟化物,采用机械涂敷方法在ER5356铝合金焊丝表面制备了氟化物涂层,并与无涂层商用焊丝进行了熔化极气体保护焊(GMAW)工艺性对比。结果表明:微米氟化物涂层铝合金焊丝的焊缝中气孔率显著下降,当涂层中氟化物含量为10%时,焊丝抗气孔性最佳,相比于无涂层的铝合金焊丝,其焊缝气孔率降低约1.6%,接头抗拉强度达到280.79 MPa,提高约2.9%。表面涂敷氟化物涂层的焊丝通过改变电弧形态增加焊缝熔深,从而影响成形外观和力学性能。

摘要： 采用机器人自动焊对碳素钢板进行堆焊试验,研究焊接参数对焊缝成形的影响规律。试验采用单因素变化形式,分别探讨了焊接电流、电弧电压、焊丝干伸长对焊缝成形及焊接过程稳定性的影响。试验结果表明:焊接电流、电弧电压、焊丝干伸长的变化对焊缝横截面尺寸的影响均表现出一定规律。为了进一步探讨干伸长对焊丝熔敷速率的影响,开展不同焊枪高度的焊接试验,同时通过延长焊枪喷嘴以保证良好的气体保护效果。结果表明:随着焊枪高度(干伸长)的提升,在维持相同焊接电流的情况下,焊丝熔敷速率随之增加。

摘要： 采用宏观金相试验和显微硬度测试的方法,测量了ZG300-500H Q345R异种钢二氧化碳气体保护焊(GMAW)和Q345R钢埋弧焊(SAW)的热影响区宽度。宏观金相观察结果表明:GMAW焊接接头的ZG300-500H和Q345R两侧热影响区平均宽度分别为2.01 mm、1.71 mm;SAW焊接接头的热影响区平均宽度为4.63 mm。硬度试验结果表明:GMAW焊接接头的ZG300-500H和Q345R两侧热影响区平均宽度分别为2.33 mm、2.17 mm;SAW焊接接头热影响区宽度为4.71 mm。

摘要： 针对焊接过程中因保护气体和外部气流干扰等情况所产生的异常焊接状态,提出了一种基于电弧声音信号特征结合长短期记忆(LSTM)神经网络的监测方法,基于梅尔频谱(Mel⁃spectrogram)下的电弧声音特征对焊接过程进行分析。采用高速脉冲全位置熔化极气体保护焊(GMAW)下行焊焊接技术,搭建了短弧高速脉冲X80管线钢GMAW实验平台,记录了全工况条件下的电弧声数据。根据电弧声音信号特点,采用daubechies小波作为小波基函数,利用启发式阈值对电弧声信号进行分解和重构,有效提高了电弧声音信号的信噪比。通过正常和异常焊接状态下声音信号的梅尔频谱特征训练LSTM神经网络,建立了电弧声音信号的预测模型来检测异常焊接状态,该方法的灵敏度可以达到94.57%。

摘要： 为了掌握油气管道环焊缝用熔化极气体保护焊(GMAW)焊丝的性能,为现场焊接焊材选用提供指导,对国内外几种气保实心焊丝形成的管道环焊缝的强度、韧性进行了试验研究。试验采用50%Ar+50%CO_(2)混合气体的GMAW方法,在31.8 mm厚的L485管线钢板上进行。试验结果表明,国产的GMAW焊丝在合适的工艺条件下,具有较高的强度和韧性,可用于高强度管线钢管道环缝的焊接。

摘要： 采用不同焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,分析不同焊接工艺对焊接接头力学性能、微观组织及耐腐蚀性能的影响.结果显示:在晶粒无明显长大时,焊缝及热影响区冲击韧性随奥氏体质量分数的增加而升高;采用熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)时,保护气体中加入N2可有效提高焊接接头各区域奥氏体质量分数,从而提高焊接接头力学性能及耐腐蚀性能;2205双相不锈钢母材及焊缝腐蚀速率均明显随腐蚀液质量分数的升高而增加.优化双相不锈钢焊接工艺参数,保证其焊接接头具有良好的综合性能,对于该类材料构件及产品的制造、推广及使用意义重大.

摘要： 基于FLOW-3 D软件,建立了GMAW焊传热和熔池流场的三维瞬态数值分析模型.电弧热输入和电弧压力均采用双椭圆分布模式描述,熔滴过渡过程则通过高温液态金属的质量和动量源项表征;同时,模型还考虑了电弧等离子体切应力、电磁力、重力、浮力等作用于熔池的主要应力.利用该模型对碳钢温度场及熔池流体流动进行模拟计算.结果表明:受熔滴冲击影响,熔池始终处于周期性震荡过程中,无法真正达到准稳态;同时,该模型能够模拟飞溅等焊接成形缺陷,继而可以更为全面、合理地描述焊接物理过程,为深入理解焊接内部机制提供有力支撑.

摘要： 为了掌握油气管道环焊缝用熔化极气体保护焊(GMAW)焊丝的性能,为现场焊接焊材选用提供指导,对国内外几种气保实心焊丝形成的管道环焊缝的强度、韧性进行了试验研究.试验采用50％Ar+50％CO2混合气体的GMAW方法,在31.8 mm厚的L485管线钢板上进行.试验结果表明,国产的GMAW焊丝在合适的工艺条件下,具有较高的强度和韧性,可用于高强度管线钢管道环缝的焊接.

摘要： 熔化极气保焊在不同的工况条件下,因焊接工艺需要不同的金属过渡形式而对焊接电流与电弧电压输出波形提出了相应要求.与此同时,焊接过程因受多方面因素影响产生随机、偶发的信息亦反映在焊接电流或电压波形的数据构成中,从而使源于焊接过程中各种影响因素的数据信息结构是由多个不同性质的概率密度函数的叠加.以往对弧焊参数的表达一般都以大数定律为前提,对数据是按照正态或近似正态的总体假设计算其统计值.然而,这一统计假设及其计算方法,对熔化极气保焊过程的数据信息处理仅仅是部分可行,对于基于波控或脉冲电流模式的弧焊信息在大多数工况下已不再有效,不仅会导致参数平均值、热输入等物理量的误差,而且会使弧焊过程中偶发的离群数据及其隐性关键信息无法获知.文中的工作在对熔化极气保焊焊接电流和电弧电压数据分析的基础上,解释了焊接过程产生不同数据分布性质的原因,提出了在当前焊接向自动化和信息化深度发展中,重构弧焊参数的表达方式,提高数据统计分析的科学性和有效性,从而防止和避免对弧焊过程信息认识和应用中可能产生的误读和误导.

摘要： 以焊接质量在线监控为目的,针对短路过渡的GMAW电弧声信号进行了时域和频域特征分析.研究表明,电弧声与电弧能量变化密切相关,且大部分能量分布在10kHz以下频带,不同参数具有不同频谱特征.电弧声源于电弧能量变化,其频谱主要取决于声道的作用.建立了声道参数化等效电气模型,并用线性预测(LPC)声道模型表示电弧声信号的频谱包络.利用LPC模型参数构造输入样本训练径向基函数(RBF)神经网络,对焊接保护气流量不足状态进行了在线模式识别.

摘要： 以焊接质量在线监控为目的,针对短路过渡的GMAW电弧声信号进行了时域和频域特征分析.研究表明,电弧声与电弧能量变化密切相关,且大部分能量分布在10kHz以下频带,不同参数具有不同频谱特征.电弧声源于电弧能量变化,其频谱主要取决于声道的作用.建立了声道参数化等效电气模型,并用线性预测(LPC)声道模型表示电弧声信号的频谱包络.利用LPC模型参数构造输入样本训练径向基函数(RBF)神经网络,对焊接保护气流量不足状态进行了在线模式识别.

摘要： 以焊接质量在线监控为目的,针对短路过渡的GMAW电弧声信号进行了时域和频域特征分析.研究表明,电弧声与电弧能量变化密切相关,且大部分能量分布在10kHz以下频带,不同参数具有不同频谱特征.电弧声源于电弧能量变化,其频谱主要取决于声道的作用.建立了声道参数化等效电气模型,并用线性预测(LPC)声道模型表示电弧声信号的频谱包络.利用LPC模型参数构造输入样本训练径向基函数(RBF)神经网络,对焊接保护气流量不足状态进行了在线模式识别.

摘要： 以焊接质量在线监控为目的,针对短路过渡的GMAW电弧声信号进行了时域和频域特征分析.研究表明,电弧声与电弧能量变化密切相关,且大部分能量分布在10kHz以下频带,不同参数具有不同频谱特征.电弧声源于电弧能量变化,其频谱主要取决于声道的作用.建立了声道参数化等效电气模型,并用线性预测(LPC)声道模型表示电弧声信号的频谱包络.利用LPC模型参数构造输入样本训练径向基函数(RBF)神经网络,对焊接保护气流量不足状态进行了在线模式识别.

摘要： 以焊接质量在线监控为目的,针对短路过渡的GMAW电弧声信号进行了时域和频域特征分析.研究表明,电弧声与电弧能量变化密切相关,且大部分能量分布在10kHz以下频带,不同参数具有不同频谱特征.电弧声源于电弧能量变化,其频谱主要取决于声道的作用.建立了声道参数化等效电气模型,并用线性预测(LPC)声道模型表示电弧声信号的频谱包络.利用LPC模型参数构造输入样本训练径向基函数(RBF)神经网络,对焊接保护气流量不足状态进行了在线模式识别.

摘要： 以焊接质量在线监控为目的,针对短路过渡的GMAW电弧声信号进行了时域和频域特征分析.研究表明,电弧声与电弧能量变化密切相关,且大部分能量分布在10kHz以下频带,不同参数具有不同频谱特征.电弧声源于电弧能量变化,其频谱主要取决于声道的作用.建立了声道参数化等效电气模型,并用线性预测(LPC)声道模型表示电弧声信号的频谱包络.利用LPC模型参数构造输入样本训练径向基函数(RBF)神经网络,对焊接保护气流量不足状态进行了在线模式识别.

摘要： GMAW工作在射流过渡模式时可获得极低的焊接飞溅,但是在一些焊接应用和表现了较大的焊接飞溅量.研究结果表明,此时的焊接飞溅主要来自焊接引弧过程.通过GMAW焊接电流、电压波形及高速摄像图像的分析表明,从焊接引弧到稳定的射流过渡需要一定的时间,在未达到稳定射流过渡之前的熔滴过渡形式为不规则的短路过渡与大颗粒过渡的混合,所以会产生大量的焊接飞溅,即引弧过程是不稳定的过程.传统的GMAW焊机通过优化引弧参数可以在一定程度上改善引弧过程,但现有技术本质上的缺陷,制约了引弧后焊接电流不能迅速提升到射流过渡所要求的临界电流量,因此也就无法在引弧后快速达到射流过渡.针对上述问题,本文提出一种新型的电流主动控制式控制方法可以有效地控制GMAW引弧过程,在引弧后极短的时间内达到稳定的射流过渡.该方法有效地降低了引弧过程中的焊接飞溅,显著地表现在降低粘着在焊枪喷嘴和导电嘴上的焊接飞溅.

摘要： GMAW工作在射流过渡模式时可获得极低的焊接飞溅,但是在一些焊接应用和表现了较大的焊接飞溅量.研究结果表明,此时的焊接飞溅主要来自焊接引弧过程.通过GMAW焊接电流、电压波形及高速摄像图像的分析表明,从焊接引弧到稳定的射流过渡需要一定的时间,在未达到稳定射流过渡之前的熔滴过渡形式为不规则的短路过渡与大颗粒过渡的混合,所以会产生大量的焊接飞溅,即引弧过程是不稳定的过程.传统的GMAW焊机通过优化引弧参数可以在一定程度上改善引弧过程,但现有技术本质上的缺陷,制约了引弧后焊接电流不能迅速提升到射流过渡所要求的临界电流量,因此也就无法在引弧后快速达到射流过渡.针对上述问题,本文提出一种新型的电流主动控制式控制方法可以有效地控制GMAW引弧过程,在引弧后极短的时间内达到稳定的射流过渡.该方法有效地降低了引弧过程中的焊接飞溅,显著地表现在降低粘着在焊枪喷嘴和导电嘴上的焊接飞溅.

摘要： GMAW工作在射流过渡模式时可获得极低的焊接飞溅,但是在一些焊接应用和表现了较大的焊接飞溅量.研究结果表明,此时的焊接飞溅主要来自焊接引弧过程.通过GMAW焊接电流、电压波形及高速摄像图像的分析表明,从焊接引弧到稳定的射流过渡需要一定的时间,在未达到稳定射流过渡之前的熔滴过渡形式为不规则的短路过渡与大颗粒过渡的混合,所以会产生大量的焊接飞溅,即引弧过程是不稳定的过程.传统的GMAW焊机通过优化引弧参数可以在一定程度上改善引弧过程,但现有技术本质上的缺陷,制约了引弧后焊接电流不能迅速提升到射流过渡所要求的临界电流量,因此也就无法在引弧后快速达到射流过渡.针对上述问题,本文提出一种新型的电流主动控制式控制方法可以有效地控制GMAW引弧过程,在引弧后极短的时间内达到稳定的射流过渡.该方法有效地降低了引弧过程中的焊接飞溅,显著地表现在降低粘着在焊枪喷嘴和导电嘴上的焊接飞溅.

摘要： 焊缝跟踪是焊接质量的一个重要内容,GMAW焊是生产中广泛应用的焊接方法.本文采用普通CCD摄像机配合窄带复合滤光器,拍摄出了GMAW焊根部间隙图像,根据对根部间隙在图像中特征的分析,设计了图像处理算法,提取出了根部间隙边缘,从而可以获得焊枪对中信息和根部间隙的大小,为下一步实现GMAW的焊缝跟踪奠定了基础.

摘要： 本发明公开了一种改善薄板钢材高速搭接焊焊缝成形与性能的GMAW焊接工艺，适用于高速焊接技术领域。该工艺针对薄板钢材高速焊接过程难以获得稳定的熔滴过渡模式，焊缝成形不良，出现驼峰焊道、咬边等缺欠，在不改变焊接方法，保证低成本、高适用性的前提下，通过调整待焊工件的实际焊接位置，搭配合理的焊枪行走角度与工作角度，获得足够填充金属量的同时改善了焊缝形貌，实现了1.5mm‑2mm厚度薄板钢材在高速(大于20mm/s)焊接条件下的搭接焊接过程，焊缝连续性与均匀性良好，焊趾处过渡平缓，无明显焊接缺陷。该工艺能够显著提高薄板钢材搭接焊的焊接速度，改善焊缝成形质量，提高焊缝性能。本发明对于促进GMAW高速焊接工艺在薄板搭接焊领域的应用与发展具有重要意义。

摘要： 本发明公开的一种GMAW电弧增材制造铜‑钢复合材料的制备方法，具体操作步骤为：步骤1：首先将低碳钢板表面进行机械打磨，除去表面附着的铁锈，然后放入超声波仪器中进行无水乙醇清洗，以除去低碳钢表面的油污，最后将处理好的低碳钢板放入真空箱式加热炉中进行预热处理；步骤2：将低碳钢焊丝和纯铜焊丝进行表面处理；步骤3：采用熔化极气体保护焊技术，进行电弧增材堆焊，得到铜‑钢复合双金属薄壁墙体结构。该方法解决了目前铜/钢异质材料间存在的常见焊接缺陷等问题，极大程度上提高了复合材料的力学性能。

摘要： 本发明公开了一种改善薄板钢材GMAW电弧焊对接接头疲劳性能的工艺方法，属于薄板电弧焊接技术领域，适用于焊接结构的抗疲劳设计以及焊接工艺的制定与质量控制。该工艺针对薄板钢材电弧焊过程中对接接头常呈现焊道较窄且余高较高，焊趾处过渡突变明显等现象，基于改变熔池受力状态进而改变熔池流动行为，最终改善焊缝几何形貌的思想。通过调整待焊工件的实际焊接位置，增加焊接倾斜角度，在合理的焊接工艺参数范围内，获得足够焊缝填充金属量的同时，改善了焊缝形貌。焊缝连续均匀且无明显焊接缺陷，焊缝宽度增大同时余高减小，焊趾处过渡更加“平滑”，应力集中系数减小，接头疲劳性能提高。本发明对于提高薄板钢材电弧焊对接接头的疲劳性能与使用寿命具有重要的参考价值和指导意义。

摘要： 本发明公开一种多功能GMAW焊接平台，包括与变位机底座刚性连接的底板，底板上方设置有基板，基板上设置有用于检测水平的纵、横两方向的水平管，基板一侧设置有用于定位的刻度尺，刻度尺上有刻度指针；基板的另一侧相对刻度尺的位置设置有用于过滤焊接电弧的强光的滤光片，滤光片位于焊缝中心轴处，滤光片后方设置有用于观测焊接熔滴低落状态进而反馈焊接状态的CCD相机，CCD相机位于滤光片的同心轴处；基板内设置有夹持样块的滑板，滑板安装在基板内的滑轮上，基板两侧设置有控制滑板在滑轮上移动的摇杆。本发明可快速调平基板，提高焊接效率与焊接质量，可实现快速定位与位置记忆作用，提高焊接效率。

摘要： 本发明涉及焊接装置技术领域，且公开了基于大厚板窄间隙的激光双电弧GMAW绿色复合焊接装置，包括齿环、侧板和激光器，所述齿环固定于外部设备上，所述齿环的上方固定连接有固定块，所述固定块的上表面固定连接有马达，所述马达的输出轴贯穿所述固定块，所述马达的输出轴底端固定连接有圆盘，所述圆盘的外侧壁固定连接有传动杆；通过运行马达，能够通过圆盘、传动杆带动齿轮沿着齿环内壁轨迹移动，由于回形板下方的套环是套设在长杆上，因而，回形板只能够在水平方向上移动，柱杆套在回形板中，柱杆在回形板中移动，通过一步步的传动能够实现回形板在水平方向上移动，通过调整回形板的位置，能够实现激光器照射不同位置。

摘要： 本发明涉及一种管件激光‑GMAW复合焊接收弧控制方法，属于环形焊接技术领域。技术方案是：焊缝搭接开始时刻t1，此时启动收弧程序，管件继续转动，GMAW电流开始线性下降，激光功率由正常焊接功率P瞬时增大到收弧段功率P1；到达激光开始衰减时刻t2后，管件停止转动，激光功率由收弧段功率P1开始线性下降，直至到达激光停止时刻t3，激光功率减小为0，GMAW电流继续下降；管件停止转动，GMAW电流继续下降，直至到达电弧停止时刻t4，电流下降为0。本发明通过收弧处瞬间提升激光功率，并同时衰减电流，可避免“匙孔”坍塌或不稳定现象，通过焊接参数的配合，消除收弧处焊缝缺陷，能够显著提高收弧的一次合格率。

摘要： 本申请公开了一种煤机刮板输送机中部槽厚板双丝窄间隙GMAW焊接装置，其包括焊枪主体和一对焊枪杆。焊枪主体形成有对称的一对焊枪通道，且一对焊枪通道之间具有夹角。各焊枪杆能够分别设置于一个焊枪通道，使一对焊枪杆具有相对靠近的焊接端，焊枪杆的焊接端还转动地设置有用于输送焊丝的导电嘴，导电嘴的转动轴平行于一对焊枪通道的对称轴，以使导电嘴输送的焊丝倾斜于转动轴并能够绕转动轴转动。上述焊接装置可避免出现未熔合缺陷，可通过导电嘴改变不同焊接模式，增大中部槽焊接的热输入范围；可避免复杂的参数设计，简化整体结构。此装置旨在更大程度地改善煤机刮板输送机中部槽厚板常规焊接是接头变形大及组织性能差等问题。

摘要： 本发明公开一种钢制轮毂的激光‑GMAW电弧复合焊接方法，涉及轮毂焊接技术领域，包括以下内容：焊前清理；焊件固定；焊接；焊后检测；其中，本发明利用激光‑GMAW电弧复合焊接方法实现轮辋和轮辐的热接合，在焊接过程中，激光在前，GMAW电弧在后，两者相互作用，在弥补单一热源不足的同时又充分发挥了各自热源的优势，有效降低了焊接热输入量的同时，又大大提高了焊缝质量；此外，复合焊接保护气通过GMAW电弧焊枪送入，并直接作用于焊接工件熔池表面，保证了焊缝质量。

摘要： 本发明公开了基于长波滤光的GMAW熔滴熔池图像识别方法和设备，该设备包括摄像机、强光源和滤光装置，其中滤光装置由防飞溅片、中性滤光片和长波滤光片组成，通过边框螺纹依次同轴固定在摄像机镜头前，强光源的种类为氙灯或激光光源，摄像机选用拍摄帧数为2000的近红外高速摄像机。基于GMAW焊接的熔滴熔池熔融金属辐射特性和电弧弧光光谱分布，采用长波滤光结合补光的方式，滤光装置过滤弧光并调节摄像机曝光量，同时强光源对摄像机采集熔滴熔池图像的过程进行补光，准确识别GMAW焊接过程的熔滴熔池并拍摄图像。本发明可以有效避免弧光干扰，获取清晰优质的焊接熔滴熔池图像，实现对多种金属材料GMAW焊熔滴熔池的有效识别。

摘要： 本实用新型公开了一种双工位激光GMAW复合焊接系统，包括：底架；辊轮，所述底架的内侧设置有若干个辊轮；立架，固定设置在所述底架的一侧；T形肋板焊接工装，固定设置在所述立架的顶端；地轨，所述底架的前后两侧底端均固定设置有地轨；三轴移动龙门架，滑动设置在所述地轨的顶端；激光GMAM复合焊装置，设置在所述三轴移动龙门架的一侧；轨驱动机构，设置在所述地轨的内腔。该双工位激光GMAW复合焊接系统，通过设置有地轨驱动机构能够在齿轮和齿条的拨动下带动三轴移动龙门架进行移动，以使激光GMAM复合焊装置进行位置移动，以便于焊接加工，便于对大尺度板材、型材对接焊缝并焊接，生产高效，实用性强。