基于焊缝跟踪控制系统的机器人FSW实现及表面质量

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焊缝跟踪控制系统的应用对机器人搅拌摩擦焊接接头的表面质量具有重要作用.为研究焊缝跟踪系统对机器人搅拌摩擦焊缝的控制效果,设计了一种基于激光视觉传感器和PD纠偏算法的焊缝跟踪控制系统.以3mm厚2A12-T4铝合金板材为试验材料,进行了斜线焊缝的跟踪引导焊接以及曲线焊缝的纠偏焊接试验,观察分析焊速200 mm/min下斜线和曲线焊缝焊接后接头的表面质量.结果 表明:两种焊缝接头表面均匀平整,本试验设计的焊缝跟踪控制系统有助于提高机器人搅拌摩擦焊焊缝的表面成形质量.
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采用BNi74CrSiB颗粒状钎料对不同钎焊间隙的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢板进行了真空钎焊试验.结果 表明:钎焊间隙为0.05~0.10 mm时,钎焊接头致密完整,表面无宏观缺陷;钎缝与母材组织间无明显的界限;0.1~0.3 mm时,钎缝出现了局部未钎透缺陷,且钎缝与母材界面附近出现大量麻点状的Fe2B物相;0.30~0.45 mm时,钎缝出现严重未钎透和大气孔缺陷.钎缝基体组织均由γ-Ni基固溶体和Ni-Si共晶组织构成,在基体组织上均分布有一定量的CrB脆性相.
采用热模拟试验机、电子显微镜、扫描电镜等手段,研究了冷却速度对低合金高强钢显微组织的影响.结果表明:在0.2~3.0℃/s低冷却速度条件下,低合金高强试验钢的显微组织变化为从铁素体/珠光体+下贝氏体到铁素体+下贝氏体,再到铁素体+针状铁素体,最后在3℃/s冷却冷却速度下,试验钢为单一的针状铁素体组织.随着冷却速度的提高,试验钢中铁素体体积分数逐渐降低.在10~60℃/s高冷却速度条件下,试验钢从状铁素体+马氏体混合组织逐渐转变为单一马氏体组织,随着冷却速度提高,针状铁素体含量逐渐减少,马氏体含量逐渐增加.
研究分析了相位匹配、恒频率、变频率三种情况对Tandem双丝引弧性能的影响.为保证前后丝能正常顺利的引弧,即弧长合适、不发生断弧等现象,焊接时,前丝应先于后丝或与后丝同时引弧.前丝采用变频率方式引弧顺畅,待进入稳定焊接后切换为恒频率方式;采用恒频率引弧,弧长调整慢,恢复到正常弧长所需时间长.后丝如果与前丝同时引弧,后丝采用与前丝同相位同频率的控制方法,引弧顺畅,飞溅小;采用不同相位同频率方式,后丝有产生断弧的风险.如果前丝已进入稳定焊接,后丝再引弧,此时后丝采用同相位模式,会发生频繁断弧,焊接效果很差;采
针对目前采用现有的焊接材料和焊接工艺在耐候钢MAG焊中出现的焊接飞溅大、焊丝熔敷效率低、电弧稳定性差、焊缝表面成形不良等问题,对比研究了自制超低碳耐候钢焊丝与商用CHW-55CNH耐候钢焊丝的飞溅率大小,并分析了两种焊丝熔敷金属的组织和性能.结果 表明,超低碳耐候钢焊丝的焊接飞溅率比CHW-55CNH焊丝降低了78.8%.超低碳焊丝熔敷金属中针状铁素体组织的数量明显增加,而先共析铁素体和侧板条铁素体数量减少,且熔敷金属的晶粒尺寸更加细小、均匀.超低碳焊丝熔敷金属的抗拉强度为640 MPa,室温下冲击吸收功
采用搅拌摩擦搭接焊工艺对AZ80镁合金与316L不锈钢进行了焊接,获得宏观表面良好、无表面和内部微观缺陷的搭接接头.利用金相光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、扫描电镜(SEM)等仪器研究了接头的低倍和高倍显微组织,以及焊后物相组成,测试了接头的显微硬度,并对接头的抗剪切强度以及抗拉强度进行了测试.结果 表明:焊核区出现细小的等轴晶,平均尺寸达到3.7 μm,同时在焊核区的中部和底部区域,出现了硬度值的高点,分别达到315.10 HV和275.13 HV,搭接接头的最大抗拉强度达到57
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应用热环轧技术制备出大尺寸的AZ80-Ag镁合金环轧件,利用扫描电子显微镜(SEM)、拉伸蠕变等试验方法,系统研究了 T6热处理对环轧件拉伸和蠕变性能的影响.结果表明:热环轧后,环轧件内部大部分晶粒为动态再结晶晶粒,并在晶界上分布有少量析出相;经T6处理后,在晶界和晶粒内部析出β-Mg17Al12相,使合金屈服强度和抗拉强度明显提高;合金的蠕变速率经T6处理后降低,变形态和T6态的应力指数n分别为4.1和5.5,对应的蠕变机制为位错滑移和攀移.
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