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基于弧压反馈的叶片微束等离子焊接修复弧长跟踪控制
1
作者
母嘉恒
戴士杰
+1 位作者
李世博
肖洋
《热加工工艺》
北大核心
2024年第1期68-74,共7页
在损伤航空发动机涡轮叶片微束等离子增材修复过程中,多层堆焊后熔覆层面不平整导致凸起形貌产生,使得待修复表面与熔覆层上表面一致性差。提出一种基于弧压反馈的弧长跟踪控制方法,提高弧长稳定性,以解决上述问题。利用电弧电压信号间...
在损伤航空发动机涡轮叶片微束等离子增材修复过程中,多层堆焊后熔覆层面不平整导致凸起形貌产生,使得待修复表面与熔覆层上表面一致性差。提出一种基于弧压反馈的弧长跟踪控制方法,提高弧长稳定性,以解决上述问题。利用电弧电压信号间接表征电弧弧长,并提出变分模态分解与中位值平均滤波融合算法以去除噪声信号。在此基础上,设计一种变论域模糊PID与PID并联的控制器,调节焊枪的高度以实现弧压稳定,并进行仿真优化。最后搭建弧压采集与弧长控制平台,进行弧压信号去噪实验和表面凸起试片焊接实验。结果表明,此方法能显著提高弧长稳定性,且凸起表面与熔覆层上表面一致性好。
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关键词
涡轮叶片
微束等离子焊接
变分模态分解
变论域模糊PID
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职称材料
航空发动机叶片微束等离子堆焊转角焊缝模型研究
2
作者
肖洋
戴士杰
+1 位作者
李世博
母嘉恒
《热加工工艺》
北大核心
2024年第9期28-33,共6页
航空发动机叶片修复时,将受损部位切除后在新平面上进行多层多道焊接,在焊缝转角区域特别是转角点,因焊接工艺难以匹配导致过多熔滴进入熔池增加了焊缝熔高与熔宽,造成焊缝凸起,影响焊接质量。针对微束等离子焊接叶片转角区域焊缝的这...
航空发动机叶片修复时,将受损部位切除后在新平面上进行多层多道焊接,在焊缝转角区域特别是转角点,因焊接工艺难以匹配导致过多熔滴进入熔池增加了焊缝熔高与熔宽,造成焊缝凸起,影响焊接质量。针对微束等离子焊接叶片转角区域焊缝的这种特征,建立了转角区域焊缝模型。首先利用抛物线曲线拟合建立了单道焊缝模型,并通过实验验证该模型能准确地表征单缝外形轮廓。然后提出了一种双焊缝转角重叠的焊缝成型模型。实验表明,采用该转角焊缝模型能够极大地降低转角区域焊缝的凸起,能满足航空发动机叶片修复精度的要求。
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关键词
航空发动机叶片
微束等离子焊接
单缝模型
转角焊缝模型
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职称材料
超薄板脉冲微束等离子弧焊温度场动态分布特征及成形控制
被引量：
1
3
作者
何建萍
陶旭阳
吉永丰
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期67-73,I0005,共8页
在模拟计算100μm超薄不锈钢板脉冲微束等离子弧焊过程的基础上,研究了实际热源动态脉冲加载下的熔池温度场动态过程及脉冲参数对该动态过程的影响机制;研究了脉冲参数对焊缝成形的影响,对模拟计算的结果进行验证,并探讨了脉冲参数和焊...
在模拟计算100μm超薄不锈钢板脉冲微束等离子弧焊过程的基础上,研究了实际热源动态脉冲加载下的熔池温度场动态过程及脉冲参数对该动态过程的影响机制;研究了脉冲参数对焊缝成形的影响,对模拟计算的结果进行验证,并探讨了脉冲参数和焊接速度的匹配与焊缝成形特征的关系.结果表明,超薄板脉冲微束等离子弧焊接的温度场变化具有周期性的波动特征和惯性特征,脉冲频率越高或基值电流/峰值电流之比较小,温度场变化的波动幅度也越大,其相对于脉冲电流变化的惯性也越大;脉冲电流下的焊缝成形有连续和不连续两种形式,这与焊接速度、峰值电流作用时的焊缝长度、脉冲频率三者之间的匹配有关;模拟计算的熔池最高温度超过熔点的持续时间与脉冲周期的比值结果较好地解释了试验得到的焊缝成形的连续程度.
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关键词
动态分布特征
温度场
脉冲
微
束
等离子
弧
焊接
成形控制
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职称材料
题名
基于弧压反馈的叶片微束等离子焊接修复弧长跟踪控制
1
作者
母嘉恒
戴士杰
李世博
肖洋
机构
河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室
河北工业大学机械工程学院
出处
《热加工工艺》
北大核心
2024年第1期68-74,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1311104)
河北省研究生创新资助项目(CXZZSS2021029)。
文摘
在损伤航空发动机涡轮叶片微束等离子增材修复过程中,多层堆焊后熔覆层面不平整导致凸起形貌产生,使得待修复表面与熔覆层上表面一致性差。提出一种基于弧压反馈的弧长跟踪控制方法,提高弧长稳定性,以解决上述问题。利用电弧电压信号间接表征电弧弧长,并提出变分模态分解与中位值平均滤波融合算法以去除噪声信号。在此基础上,设计一种变论域模糊PID与PID并联的控制器,调节焊枪的高度以实现弧压稳定,并进行仿真优化。最后搭建弧压采集与弧长控制平台,进行弧压信号去噪实验和表面凸起试片焊接实验。结果表明,此方法能显著提高弧长稳定性,且凸起表面与熔覆层上表面一致性好。
关键词
涡轮叶片
微束等离子焊接
变分模态分解
变论域模糊PID
Keywords
turbine blade
micro-plasma arc welding(MPAW)
variational mode decomposition
variable universe fuzzy PID
分类号
TG409 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
航空发动机叶片微束等离子堆焊转角焊缝模型研究
2
作者
肖洋
戴士杰
李世博
母嘉恒
机构
河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室
河北工业大学机械工程学院
出处
《热加工工艺》
北大核心
2024年第9期28-33,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1311104)。
文摘
航空发动机叶片修复时,将受损部位切除后在新平面上进行多层多道焊接,在焊缝转角区域特别是转角点,因焊接工艺难以匹配导致过多熔滴进入熔池增加了焊缝熔高与熔宽,造成焊缝凸起,影响焊接质量。针对微束等离子焊接叶片转角区域焊缝的这种特征,建立了转角区域焊缝模型。首先利用抛物线曲线拟合建立了单道焊缝模型,并通过实验验证该模型能准确地表征单缝外形轮廓。然后提出了一种双焊缝转角重叠的焊缝成型模型。实验表明,采用该转角焊缝模型能够极大地降低转角区域焊缝的凸起,能满足航空发动机叶片修复精度的要求。
关键词
航空发动机叶片
微束等离子焊接
单缝模型
转角焊缝模型
Keywords
aero-engine blade
micro-plasma arc welding
single pass model
fillet weld model
分类号
TG455 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
超薄板脉冲微束等离子弧焊温度场动态分布特征及成形控制
被引量：
1
3
作者
何建萍
陶旭阳
吉永丰
机构
上海工程技术大学
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期67-73,I0005,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51775327)
上海市科委基础研究重点项目(14JC1402700).
文摘
在模拟计算100μm超薄不锈钢板脉冲微束等离子弧焊过程的基础上,研究了实际热源动态脉冲加载下的熔池温度场动态过程及脉冲参数对该动态过程的影响机制;研究了脉冲参数对焊缝成形的影响,对模拟计算的结果进行验证,并探讨了脉冲参数和焊接速度的匹配与焊缝成形特征的关系.结果表明,超薄板脉冲微束等离子弧焊接的温度场变化具有周期性的波动特征和惯性特征,脉冲频率越高或基值电流/峰值电流之比较小,温度场变化的波动幅度也越大,其相对于脉冲电流变化的惯性也越大;脉冲电流下的焊缝成形有连续和不连续两种形式,这与焊接速度、峰值电流作用时的焊缝长度、脉冲频率三者之间的匹配有关;模拟计算的熔池最高温度超过熔点的持续时间与脉冲周期的比值结果较好地解释了试验得到的焊缝成形的连续程度.
关键词
动态分布特征
温度场
脉冲
微
束
等离子
弧
焊接
成形控制
Keywords
dynamic distribution characteristic
temperature field
pulsed microplasma arc welding
weld morphology control
分类号
TG456.2 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于弧压反馈的叶片微束等离子焊接修复弧长跟踪控制
母嘉恒
戴士杰
李世博
肖洋
《热加工工艺》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
航空发动机叶片微束等离子堆焊转角焊缝模型研究
肖洋
戴士杰
李世博
母嘉恒
《热加工工艺》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
超薄板脉冲微束等离子弧焊温度场动态分布特征及成形控制
何建萍
陶旭阳
吉永丰
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
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