航天铝合金变极性等离子弧焊焊接接头的腐蚀与疲劳交替研究 被引量：2

1

作者 高冲 董丽虹 +3 位作者 王海斗 李斌 吕晓仁 聂佳鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期141-147,共7页

随着可重复使用航天器理念的提出,可重用航天器多次空天往返和地面修复过程的腐蚀与疲劳交替问题不可忽视。本工作以5A06铝合金变极性等离子弧焊焊接接头为研究对象,对焊接接头进行腐蚀与疲劳交替试验,研究不同单位腐蚀时间对腐蚀与疲... 随着可重复使用航天器理念的提出,可重用航天器多次空天往返和地面修复过程的腐蚀与疲劳交替问题不可忽视。本工作以5A06铝合金变极性等离子弧焊焊接接头为研究对象,对焊接接头进行腐蚀与疲劳交替试验,研究不同单位腐蚀时间对腐蚀与疲劳交替工况下疲劳寿命的影响。通过扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对其断口进行表征,分析了腐蚀与疲劳交替后焊接接头的损伤特性。结果表明,随着单位腐蚀时间的延长,腐蚀与疲劳交替寿命呈现先下降后平稳的趋势。这主要归因于腐蚀会钝化疲劳裂纹尖端,形成新的点蚀坑,同时钝化疲劳过程中的侵入/挤出和微裂纹降低了表面应力的集中程度,使疲劳寿命相对延长,从而反映出寿命保持稳定的状态。其中,断裂位置均处于热影响区,这主要因为焊接热影响区耐腐蚀性差,易造成严重腐蚀损伤,较大的腐蚀坑引起严重的应力集中,从而加速裂纹萌生。 展开更多

关键词 5A06铝合金 变极性等离子弧焊(vppaw) 腐蚀与疲劳交替 盐雾腐蚀

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变极性等离子弧焊技术发展及其在航天制造领域应用现状

2

作者 蒋凡 张成钰 +3 位作者 徐斌 张国凯 闫朝阳 陈树君 《航天制造技术》 2024年第3期15-26,共12页

变极性等离子弧(VariablePolarityPlasmaArc,VPPA)焊是一种高效的铝合金和镁合金焊接方法,其主要优势在于等离子电弧具有高能量密度,可以在焊接时穿透熔池形成小孔,大幅度降低焊接变形和残余应力,提高焊接质量。了解熔池小孔行为、电弧... 变极性等离子弧(VariablePolarityPlasmaArc,VPPA)焊是一种高效的铝合金和镁合金焊接方法,其主要优势在于等离子电弧具有高能量密度,可以在焊接时穿透熔池形成小孔,大幅度降低焊接变形和残余应力,提高焊接质量。了解熔池小孔行为、电弧物理特性和控制方法对于优化和提高焊接过程的稳定性至关重要。本文综述了VPPA焊接技术发展的最新情况,对VPPA焊接过程信息的检测研究为深刻认识焊接稳定性机理提供了有力保障,尤其是利用X射线成像系统观测熔融金属流动的研究,对提升VPPA穿孔熔池物理本质的认识做出了重要贡献。此外,针对不同位置VPPA焊接的研究增加了这一焊接工艺的灵活性,由VPPA焊接衍生的多种拓展工艺拓宽了该焊接方法的适用范围。VPPA穿孔焊接技术以其焊接变形小、焊后无缺陷、单面焊接双面一次成形等优势,成为航空航天领域铝合金中厚板材焊接制造的优选工艺。 展开更多

关键词 变极性等离子弧焊 电弧物理 熔池检测 稳定性控制 复合焊接

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铝合金中厚板变极性等离子电弧焊(VPPA)焊接工艺的研究 被引量：11

3

作者 沈江红 厉克勤 刘志华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期40-42,共3页

目前我国宇航工业中大量的铝合金构件主要采用交流钨极惰性气体保护焊（TIG），用这种方法焊接铝合金不可避免地要产生气孔等焊接缺陷。本文主要介绍了一种新型的焊接方法──变极性等离子电弧焊工艺的特点以及用这种方法焊接LD10CS高... 目前我国宇航工业中大量的铝合金构件主要采用交流钨极惰性气体保护焊（TIG），用这种方法焊接铝合金不可避免地要产生气孔等焊接缺陷。本文主要介绍了一种新型的焊接方法──变极性等离子电弧焊工艺的特点以及用这种方法焊接LD10CS高强铝合金的试验研究。试验表明：该工艺方法具有能量密度高、穿透力强的特点，因此焊缝成形美观，焊接变形小，接头性能好，3～10mm板一次焊透，单面焊双面成形，焊接效率高。 展开更多

关键词 变极性 铝合金 焊接 等离子电弧焊 中厚板

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7075铝合金脉冲变极性等离子弧焊接头的双级时效行为 被引量：3

4

作者 李国伟 梁亚红 +1 位作者 陈芙蓉 韩永全 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期140-147,共8页

通过力学性能、电导率测试和TEM分析,对10 mm厚7075铝合金脉冲变极性等离子弧焊(pulse variable polarity plasma arc welding,PVPPAW)接头的双级时效行为特征进行研究,并确定了较为合理的双级时效工艺。结果表明:7075铝合金PVPPAW接头... 通过力学性能、电导率测试和TEM分析,对10 mm厚7075铝合金脉冲变极性等离子弧焊(pulse variable polarity plasma arc welding,PVPPAW)接头的双级时效行为特征进行研究,并确定了较为合理的双级时效工艺。结果表明:7075铝合金PVPPAW接头的抗拉强度随着终时效温度的升高和终时效时间的延长先增大后减小。经160℃,12 h终时效处理后的接头抗拉强度为545.1 MPa,比焊态时提高了37%。此时接头的电导率为27.9%IACS,抗应力腐蚀性能有所提高。焊缝中心主要强化相为η′相和η相,随着终时效温度的升高和终时效时间的延长,晶内与晶界的析出相逐渐长大和粗化,晶界的无沉淀析出带变宽。 展开更多

关键词 7075铝合金 脉冲变极性等离子弧焊 双级时效 显微组织 性能

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变极性等离子弧焊接系统的研制 被引量：3

5

作者 厉克勤 沈江红 +2 位作者 谢峰 胡明臣 张凌云 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期39-42,54,共5页

主要介绍了所研制的变极性等离子弧焊接系统 ,包括 :主弧电源、维弧电源、等离子焊枪、电源配套系统以及计算机控制系统等 ,对系统的设计和关键技术突破作了较为详细的阐述。采用该系统焊接了4mm、5mm、12mm厚铝合金试片和 5mm厚筒形结... 主要介绍了所研制的变极性等离子弧焊接系统 ,包括 :主弧电源、维弧电源、等离子焊枪、电源配套系统以及计算机控制系统等 ,对系统的设计和关键技术突破作了较为详细的阐述。采用该系统焊接了4mm、5mm、12mm厚铝合金试片和 5mm厚筒形结构件 ,焊缝内部质量符合QJ2 6 98— 95中I级接头要求 ,气孔符合MIL—STD— 2 2 展开更多

关键词 变极性等离子弧焊 焊接系统 铝合金 国防工业

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基于小孔特征的变极性等离子弧焊熔透预测方法 被引量：3

6

作者 胡明华 杨学勤 +1 位作者 吴頔 陈华斌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期79-82,共4页

针对铝合金变极性等离子弧焊特点,建立了背面小孔视觉传感系统,实现小孔图像的实时采集和处理,并对小孔行为与焊缝成形关系开展了工艺研究,开发了基于小孔熔池与熔透状态的极限学习机预测模型,模型预测精度达到96.7%.研究表明,该模型能... 针对铝合金变极性等离子弧焊特点,建立了背面小孔视觉传感系统,实现小孔图像的实时采集和处理,并对小孔行为与焊缝成形关系开展了工艺研究,开发了基于小孔熔池与熔透状态的极限学习机预测模型,模型预测精度达到96.7%.研究表明,该模型能够较为可靠地预测变极性等离子弧焊的熔透状态,最终实现焊接质量实时监控的目标. 展开更多

关键词 变极性等离子弧焊 小孔特征 熔透预测模型 极限学习机

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具有不同通道变极性等离子弧焊设备研制 被引量：7

7

作者 陈克选 王雅生 《甘肃工业大学学报》 CAS 1999年第2期13-16,共4页

研制了一种具有不同通道的新型变极性等离子弧焊设备．采用双电源对主弧正负半波供电，在负半波以水冷铜喷嘴代替钨电极作阳极，既避免了主、维弧相互干涉现象，又降低了钨电极的烧损，使电弧和焊接过程稳定性提高．此外，电流频率、正... 研制了一种具有不同通道的新型变极性等离子弧焊设备．采用双电源对主弧正负半波供电，在负半波以水冷铜喷嘴代替钨电极作阳极，既避免了主、维弧相互干涉现象，又降低了钨电极的烧损，使电弧和焊接过程稳定性提高．此外，电流频率、正负半波幅值和导通比的独立可调，能满足铝合金焊接时对金属熔化和阴极清理的不同需要． 展开更多

关键词 铝合金 变极性 电弧干涉 等离子弧焊设备

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变极性等离子弧焊电源的研制 被引量：2

8

作者 李春旭 佘青山 陈克选 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第1期22-24,共3页

根据铝合金焊接的要求和逆变电源的发展趋势提出了变极性等离子焊接电源主电路、控制系统和控制软件的设计方案.采用单片机80C196KC作为控制系统的核心,主电路采用全桥双逆变结构,功率开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT.采用PI算法实现了... 根据铝合金焊接的要求和逆变电源的发展趋势提出了变极性等离子焊接电源主电路、控制系统和控制软件的设计方案.采用单片机80C196KC作为控制系统的核心,主电路采用全桥双逆变结构,功率开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT.采用PI算法实现了恒流外特性,变极性等离子焊接电源获得的电流频率、电流幅值和正负半波导通比均可以独立调节不对称方波.试验表明,变极性等离子焊接电源控制系统运行稳定、可靠. 展开更多

关键词 变极性等离子弧焊 电源 PI控制 单片机 双逆变技术

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新型变极性等离子弧焊设备的研究 被引量：1

9

作者 王雅生 陈克选 蔡洪能 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第7期85-89,共5页

研究并设计了一种用于铝镁金属及其合金焊接的新型不对称变极性等离子弧焊设备．交变方波的正、负半波电流分别由两台独立的直流电源供电．与传统变极性等离子弧焊设备最大的不同是在焊接过程中，钨电极在极易烧损的负半波不接正极，因... 研究并设计了一种用于铝镁金属及其合金焊接的新型不对称变极性等离子弧焊设备．交变方波的正、负半波电流分别由两台独立的直流电源供电．与传统变极性等离子弧焊设备最大的不同是在焊接过程中，钨电极在极易烧损的负半波不接正极，因而使电极尖端的形状、尺寸得以长时间保持，大大提高了焊接过程的稳定性．另外，由于负半波主弧电流与维弧电流“各行其道”，从而避免了传统变极性等离子弧焊过程中主、维弧相互干涉，导致电弧不稳的现象． 展开更多

关键词 铝合金 变极性 电弧干涉 等离子弧焊设备

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铝合金变极性等离子弧焊接电源的研制 被引量：6

10

作者 吕耀辉 陈树君 殷树言 《航天制造技术》 2003年第1期3-5,共3页

介绍了铝合金穿孔等离子弧焊接专用的变极性电源的工作原理,利用80c196单片机为控制核心,研制了400A的变极性电源。该电源的正、负半波的比例和幅值分别可调。主要应用于铝合金变极性穿孔等离子弧焊接工艺。

关键词 铝合金 等离子弧焊接 变极性等离子弧焊 变极性电源 焊接电源 可调 穿孔 幅值 80C196单片机

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变极性等离子弧焊电源的研制 被引量：1

11

作者 陈焕明 熊震宇 +1 位作者 余惠 易泽强 《南昌航空工业学院学报》 CAS 1997年第3期38-43,共6页

本文介绍了变极性等离子弧焊电源的工作原理，试验研究了方波交流频率和电流极性比对电弧稳定性、阴极清理作用和热输入的影响。研制的电源不仅频率、电流极性比以及正负半波电流幅值分别可以调节，而且还具有交流载波焊接功能，是一种... 本文介绍了变极性等离子弧焊电源的工作原理，试验研究了方波交流频率和电流极性比对电弧稳定性、阴极清理作用和热输入的影响。研制的电源不仅频率、电流极性比以及正负半波电流幅值分别可以调节，而且还具有交流载波焊接功能，是一种焊接铝合金的理想电源。 展开更多

关键词 等离子弧焊 变极性电源 铝合金 阴极清理

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正负半波主电流通道不同的变极性等离子弧焊

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作者 王雅生 陈克选 +1 位作者 蔡洪能 薛小怀 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期87-90,共4页

介绍了一种适合于铝镁及其合金焊接的变极性等离子弧焊新技术．此技术与由一台逆变电源为主弧电流供电、主弧正负半波共享一个电流通道等离子弧的传统技术相比，最大的不同是主弧正负半波电流由２台直流电源供电，正负半波电流分别流经... 介绍了一种适合于铝镁及其合金焊接的变极性等离子弧焊新技术．此技术与由一台逆变电源为主弧电流供电、主弧正负半波共享一个电流通道等离子弧的传统技术相比，最大的不同是主弧正负半波电流由２台直流电源供电，正负半波电流分别流经２个不同的电流通道，对工件（铝）实现了变极性电流焊接．它的负半波不仅避免了传统技术因主、维弧相互干涉而造成的电弧不稳定，而且具有可靠的阴极清理作用．正负半波对焊缝成形的对比实验表明，正半波对焊缝成形起决定性作用，而负半波的影响很小，主要作用是完成对工件氧化膜的清理． 展开更多

关键词 变极性 等离子弧焊 电弧干涉

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变极性等离子弧焊设备及其铝合金焊接工艺研究 被引量：8

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作者 满伯倩 张铁 《上海航天》 北大核心 2006年第2期61-64,共4页

介绍了国产变极性等离子弧焊(VPPAW)设备的组成、变极性电源主电路的工作原理,以及微机控制和焊炬等关键技术。用该设备对不同厚度的高强度可热处理强化铝合金试样、贮箱缩比及1∶1试验件进行了VP-PAW,并分析了接头形式、起弧与收弧、... 介绍了国产变极性等离子弧焊(VPPAW)设备的组成、变极性电源主电路的工作原理,以及微机控制和焊炬等关键技术。用该设备对不同厚度的高强度可热处理强化铝合金试样、贮箱缩比及1∶1试验件进行了VP-PAW,并分析了接头形式、起弧与收弧、焊接工艺参数确定、常见缺陷、焊接组织及其力学性能。焊接试验结果表明,用VPPAW设备焊接的铝合金厚度可达14 mm,与交流钨极惰性气体保护焊(TIG)相比,其焊缝质量佳,接头性能优。 展开更多

关键词 高强铝合金 变极性等离子弧焊 焊接设备 焊接工艺 参数

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变极性等离子弧穿孔立焊双面图像处理与特征提取 被引量：2

14

作者 陈路路 胡明华 +3 位作者 陈云霞 吴頔 陈华斌 林涛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期361-365,370,共6页

针对变极性等离子弧穿孔立焊的双面图像进行特征信号提取,提出了一种适应性强的图像处理算法来获取焊接参数.开发了基于组合部件模型匹配和边缘窗口线性扫描的组合算法,并通过筛选法则提取特征信号,实现对焊接双面特征的有效提取.结果表... 针对变极性等离子弧穿孔立焊的双面图像进行特征信号提取,提出了一种适应性强的图像处理算法来获取焊接参数.开发了基于组合部件模型匹配和边缘窗口线性扫描的组合算法,并通过筛选法则提取特征信号,实现对焊接双面特征的有效提取.结果表明,所提出的方法能获得可靠的正面熔池及背面小孔的几何特征信息,为视觉多信号融合提供基础. 展开更多

关键词 变极性等离子弧焊 双面图像 小孔熔池图像 组合部件模型

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推进剂贮箱先进焊接工艺研究进展 被引量：16

15

作者 姚君山 徐萌 +3 位作者 贾洪德 郭立杰 柴鹏 栾国红 《航空制造技术》 2008年第8期32-35,共4页

搅拌摩擦焊和变极性等离子弧焊作为新兴的铝合金焊接工艺,已在国外的推进剂贮箱上获得广泛而成熟的应用,但在我国,其工程应用仍属起步阶段。基于推进剂贮箱结构焊缝特点、受载状态和焊接工艺特性来选用焊接工艺是制定我国新型运载火箭... 搅拌摩擦焊和变极性等离子弧焊作为新兴的铝合金焊接工艺,已在国外的推进剂贮箱上获得广泛而成熟的应用,但在我国,其工程应用仍属起步阶段。基于推进剂贮箱结构焊缝特点、受载状态和焊接工艺特性来选用焊接工艺是制定我国新型运载火箭推进剂贮箱焊接工艺方案的基本原则。 展开更多

关键词 推进剂贮箱 焊接工艺 变极性等离子弧焊 搅拌摩擦焊 工艺方案 运载火箭 工艺特性 铝合金

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工艺参数对铝镁合金VPPA焊焊缝成形的影响 被引量：3

16

作者 曹磊 张亮 蒋凡 《河北科技大学学报》 CAS 2019年第3期265-272,共8页

为了探明变极性等离子电弧焊方法对5A06铝合金焊缝成形的影响规律,采用单因素控制对比试验对变极性等离子弧焊缝成形进行了测量分析,研究正负极性电流、离子气流量、正负极电流持续时间和送丝速度4个焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律... 为了探明变极性等离子电弧焊方法对5A06铝合金焊缝成形的影响规律,采用单因素控制对比试验对变极性等离子弧焊缝成形进行了测量分析,研究正负极性电流、离子气流量、正负极电流持续时间和送丝速度4个焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律。研究结果表明,随着焊接电流的增大,焊缝正面熔宽和余高呈现先增加后减小的趋势,而背面焊缝的余高增大明显,但背面焊缝熔宽变化不是很明显;随着离子气体流量的增加,等离子电弧力增加,液态金属流动性增加,背面焊缝余高呈明显的增加趋势,而焊缝正面余高则呈下降的趋势;在负极性电流持续时间增加的情况下,焊缝正面余高和熔宽增加幅度较小,焊缝背面余高和熔宽呈减小的趋势;随着送丝速度的增加,焊缝余高显著增加,熔宽也小幅度增加。研究结果可为铝合金VPPA焊提供工艺支持。 展开更多

关键词 焊接工艺与设备 变极性等离子弧焊 焊缝成形 工艺参数 铝镁合金

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