大厚度钢板双丝GMAW横焊焊接技术研究 被引量：2

1

作者 张菁 华学明 +2 位作者 叶定剑 李芳 曹能 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第1期180-183,186,共5页

研究了大厚度板双丝GMAW横焊焊接技术。针对横焊易出现熔池下淌缺陷,理论分析了焊枪角度对熔池下淌缺陷的影响,阐述了熔池下淌缺陷抑制的机理。采用双丝GMAW焊接技术,分析了焊枪间距对电弧间干扰的影响规律,设计了深度60 mm大厚度板横... 研究了大厚度板双丝GMAW横焊焊接技术。针对横焊易出现熔池下淌缺陷,理论分析了焊枪角度对熔池下淌缺陷的影响,阐述了熔池下淌缺陷抑制的机理。采用双丝GMAW焊接技术,分析了焊枪间距对电弧间干扰的影响规律,设计了深度60 mm大厚度板横焊坡口形式,试验获得了单丝和双丝GMAW混合使用的最佳工艺规范参数及合格焊缝,满足了使用要求,提高了焊接效率。 展开更多

关键词 双丝GMAW 横焊 大厚度板 高效焊接

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图像技术在焊接熔池特征参数提取中的研究进展及发展趋势 被引量：2

2

作者 李梦醒 吴毅雄 +1 位作者 蔡艳 孙大为 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第21期142-145,共4页

综合论述了国内外焊接熔池的图像采集方法及其图像处理算法的研究现状,介绍了各种方法的原理及适用性,并比较了其优缺点,对图像技术应用于焊接熔池特征参数提取的发展前景及趋势进行了展望。

关键词 焊接熔池 图像采集 图像处理 发展趋势

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傅里叶变换法计算焊接电弧光谱Stark展宽研究 被引量：9

3

作者 潘成刚 华学明 +2 位作者 张旺 李芳 肖笑 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1739-1743,共5页

利用电弧光谱,采用Stark展宽法计算电子密度是测量等离子体电子密度最有效、最准确的方法。而如何从众多展宽机制复合的谱线中分离出Stark展宽是应用Stark展宽法的难点。利用傅里叶变换从测得的光谱线形中分离出Lorentz线形,从而准确获... 利用电弧光谱,采用Stark展宽法计算电子密度是测量等离子体电子密度最有效、最准确的方法。而如何从众多展宽机制复合的谱线中分离出Stark展宽是应用Stark展宽法的难点。利用傅里叶变换从测得的光谱线形中分离出Lorentz线形,从而准确获得Stark展宽,并且计算了TIG焊电弧等离子体电子密度的分布。这种方法不需要准确测量电弧温度,不需要测量仪器展宽并且对数据有去噪作用。计算结果表明:在轴线上,TIG焊电弧电子密度随着离钨极距离的增大而减小,变化范围在1.21×1017～1.58×1017 cm-3之间;在径向,电子密度随离轴距离的增大而降低,在靠近钨极区域具有离轴最大的性质。 展开更多

关键词 焊接电弧 电子密度 Stark展宽 傅里叶变换

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基于Stark展宽的TIG焊接电弧三维电子密度测量研究 被引量：3

4

作者 张旺 华学明 +2 位作者 潘成刚 李芳 王敏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2601-2604,共4页

焊接电弧三维电子密度的测量对于焊接质量控制具有重要意义,通过光谱仪采集电弧弦方向特征谱线轮廓,利用多项式拟合对径向采集数据进行降噪及平滑处理,通过Abel逆变换法重新构建径向光谱发射系数谱线轮廓,采用傅里叶变换从重建光谱轮廓... 焊接电弧三维电子密度的测量对于焊接质量控制具有重要意义,通过光谱仪采集电弧弦方向特征谱线轮廓,利用多项式拟合对径向采集数据进行降噪及平滑处理,通过Abel逆变换法重新构建径向光谱发射系数谱线轮廓,采用傅里叶变换从重建光谱轮廓中分离出Lorentz线形,获得Stark展宽,最终计算了TIG焊电弧等离子体电子密度的三维空间分布。 展开更多

关键词 焊接电弧 电子密度 Abel逆变换 Stark展宽

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基于Boltzmann光谱法的焊接电弧温度场测量计算 被引量：22

5

作者 斯红 华学明 +2 位作者 张旺 李芳 肖笑 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2311-2313,共3页

电弧等离子体是非均匀等离子体,其内部进行着复杂的能量和质量输运过程,等离子体的温度测量具有重要意义。Boltzmann作图法测量温度较谱线绝对强度法、标准温度法等测温方法更为方便。基于Boltzmann作图法原理,对TIG电弧进行实时的空间... 电弧等离子体是非均匀等离子体,其内部进行着复杂的能量和质量输运过程,等离子体的温度测量具有重要意义。Boltzmann作图法测量温度较谱线绝对强度法、标准温度法等测温方法更为方便。基于Boltzmann作图法原理,对TIG电弧进行实时的空间扫描,分析了谱线的选取原则,测量计算出TIG焊电弧等离子体的温度场分布。 展开更多

关键词 焊接电弧等离子体 Boltzmann作图法 温度场

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热丝TIG焊方法最新研究进展 被引量：24

6

作者 赵福海 华学明 +1 位作者 叶欣 吴毅雄 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第3期151-155,共5页

综述了各类热丝TIG焊方法的特点及其技术与工艺难点,并着重阐述了近些年来研究较多的脉冲加热热丝TIG焊、窄间隙热丝TIG焊、超高速热丝TIG焊的研究进展。

关键词 热丝TIG焊 脉冲加热热丝TIG焊 窄间隙热丝TIG焊 超高速热丝TIG焊

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CO_2气体保护药芯焊丝双丝焊接电信号稳定性分析 被引量：6

7

作者 王飞 华学明 +1 位作者 马晓丽 吴毅雄 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期457-462,共6页

为进一步了解CO2气体保护药芯焊丝双丝焊接过程中电弧的稳定性和避免双丝焊接过程中产生的有规律的断弧现象,设计了不同焊接参数值(电压匹配、电流匹配、焊丝间距)的系列实验,采用高速摄像系统同步拍摄了电弧形态,采用Labview信号采集... 为进一步了解CO2气体保护药芯焊丝双丝焊接过程中电弧的稳定性和避免双丝焊接过程中产生的有规律的断弧现象,设计了不同焊接参数值(电压匹配、电流匹配、焊丝间距)的系列实验,采用高速摄像系统同步拍摄了电弧形态,采用Labview信号采集系统同步采集了焊接过程中两电弧的电流、电压波形.采用电流直方图对两电弧稳定性进行了对比分析.结果表明:对于引导电弧,降低跟随电弧电压,降低跟随电弧与引导电弧的电流比例,增大焊丝间距,电弧稳定性得以提高;对于跟随电弧,降低引导电弧与跟随电弧的电流比例,降低跟随电弧电弧电压,增大电弧间距,跟随电弧中断频率降低.最后,将高速摄影拍摄到的电弧图片与采集到的电流、电压波形图相结合,说明了发生断弧现象的循环规律. 展开更多

关键词 CO2气体保护焊 药芯焊丝 双丝 电弧干扰 断弧

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T形接头三丝高速焊接温度场的分析 被引量：4

8

作者 王飞 华学明 +3 位作者 马晓丽 吴毅雄 曹能 钱伟芳 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期109-112,118,共4页

根据焊接过程中的电弧形貌和热源的叠加原理推导出了三丝焊接的高斯热源计算公式,建立了合适的有限元数学模型,在充分考虑对流、辐射、熔池蒸发、液体流动以及相变潜热等边界条件的情况下,对T形接头的三丝高速焊接过程中温度场的瞬态变... 根据焊接过程中的电弧形貌和热源的叠加原理推导出了三丝焊接的高斯热源计算公式,建立了合适的有限元数学模型,在充分考虑对流、辐射、熔池蒸发、液体流动以及相变潜热等边界条件的情况下,对T形接头的三丝高速焊接过程中温度场的瞬态变化进行了计算和分析.最后提取计算结果与试验结果进行对照.结果表明,计算所得的焊缝截面形状与实际试验相吻合,接头焊接热循环与焊缝组织基本一致,从而验证了所建模型的可靠性. 展开更多

关键词 T形接头 三丝高速焊接 接头温度场 数学模型 微观组织

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三丝GMAW焊接过程电弧中断现象分析 被引量：4

9

作者 华学明 王飞 +1 位作者 马晓丽 吴毅雄 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期442-446,共5页

为揭示三丝GMAW焊接过程电弧干扰、电弧中断的原因及影响因素,基于信号采集系统和高速摄像系统同步采集焊接电流、焊接电压波形和电弧形态,理论分析三丝焊电弧偏移量的影响因素.结果表明:焊丝间距越大,电弧长度越短,焊接电流和电弧中断... 为揭示三丝GMAW焊接过程电弧干扰、电弧中断的原因及影响因素,基于信号采集系统和高速摄像系统同步采集焊接电流、焊接电压波形和电弧形态,理论分析三丝焊电弧偏移量的影响因素.结果表明:焊丝间距越大,电弧长度越短,焊接电流和电弧中断频率越小.针对三丝焊电弧中断现象,分析了电弧偏移量增大引起电弧长度增加从而造成电弧中断的原因.以三丝焊理论分析结果指导三丝GMAW焊工艺参数的选择,通过三丝GMAW焊接工艺参数的合理选择可获得无电弧中断的稳定焊接过程. 展开更多

关键词 三丝 熔化极气保护焊接 电弧中断 电弧偏移

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高速焊接驼峰形成机理综述 被引量：2

10

作者 叶定剑 华学明 +1 位作者 吕艳丽 吴毅雄 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第11期148-151,154,共5页

现代焊接生产效率对焊接速度提出了越来越高的需求,但伴随而来的驼峰缺陷也成为限制焊速进一步提高的"瓶颈"。本文综述了高速焊接驼峰的形成机理,分析了其各自的特点,并明晰了高速焊接驼峰方面需要进一步研究的内容。

关键词 高速焊接 驼峰 形成机理 分析 特点

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三电极二氧化碳气体保护角焊组织与性能研究

11

作者 马晓丽 华学明 +1 位作者 王飞 吴毅雄 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第13期129-131,共3页

三电极CO2保护焊可克服高速单电极焊时产生的咬边、驼峰等焊接缺陷,大大提高焊接效率。本文在对船用AB-A级钢板进行三电极焊接工艺研究的基础上,对比了单、双、三电极焊接接头组织与性能。结果表明,在焊接线能量相同情况下,三电极焊接... 三电极CO2保护焊可克服高速单电极焊时产生的咬边、驼峰等焊接缺陷,大大提高焊接效率。本文在对船用AB-A级钢板进行三电极焊接工艺研究的基础上,对比了单、双、三电极焊接接头组织与性能。结果表明,在焊接线能量相同情况下,三电极焊接组织中焊缝区先共析铁素体和珠光体的量比单、双电极焊接时的要少。且三电极焊接中冷却速度更快,类似于高温状态下的三层焊接,这样较高的第二层和第三层的层间温度使焊接接头的晶粒粗大,显微硬度比单、双电极的硬度略微高,但由于三种焊接方法的线能量相同,使得硬度差别并不大。 展开更多

关键词 三电极二氧化碳保护焊 组织 硬度

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基于光谱诊断的热源间距对激光-脉冲GMAW复合焊等离子体物理特性影响研究 被引量：2

12

作者 廖巍 华学明 +1 位作者 张旺 李芳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1173-1177,共5页

激光电弧复合焊中,热源间距会影响到等离子体物理特性,进而影响到焊接过程的稳定性及焊接质量。基于Boltzmann作图法和Stark展宽法研究了不同热源间距下的激光-脉冲GMAW复合焊峰值阶段的温度场和电子密度分布,并结合高速摄影手段分析了... 激光电弧复合焊中,热源间距会影响到等离子体物理特性,进而影响到焊接过程的稳定性及焊接质量。基于Boltzmann作图法和Stark展宽法研究了不同热源间距下的激光-脉冲GMAW复合焊峰值阶段的温度场和电子密度分布,并结合高速摄影手段分析了热源间距对温度和电子密度的影响规律。光谱诊断结果表明,随着热源间距的增大,激光等离子体的温度和电子密度都没有明显的变化;电弧温度出现下降,电弧电子密度则呈现先增高后降低的趋势。 展开更多

关键词 激光电弧复合焊 电子密度 温度 热源间距

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铝合金AC-P-MIG焊接电弧行为及熔滴过渡过程 被引量：2

13

作者 袁磊 华学明 +2 位作者 张旺 李芳 吴毅雄 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1092-1096,1102,共6页

为了研究交流脉冲熔化极气体保护焊(AC-P-MIG)焊接过程中电弧形态特征及熔滴过渡控制,采用基于LabView的数据采集系统与高速摄像拍摄系统对焊接过程中电信号、电弧形态及熔滴过渡过程进行同步采集与拍摄.研究过程显示,焊丝为负极性(EN)... 为了研究交流脉冲熔化极气体保护焊(AC-P-MIG)焊接过程中电弧形态特征及熔滴过渡控制,采用基于LabView的数据采集系统与高速摄像拍摄系统对焊接过程中电信号、电弧形态及熔滴过渡过程进行同步采集与拍摄.研究过程显示,焊丝为负极性(EN)阶段时电弧左右摆动并"上爬"越过熔滴而包裹焊丝,从而加速焊丝的熔化;焊丝为正极性(EP)阶段时电弧形态为典型的"钟罩形",在脉冲阶段亮度与面积达到最大.熔滴在EN阶段长大速度加快,并在脉冲下降沿发生熔滴过渡.研究结果显示,EN与EP极性的交替变化,有利于降低电弧等离子流力及电弧对熔池的作用,控制合适的EN比率可以得到较快的焊丝熔化速度与较浅的熔深;控制脉冲阶段电流和时间可以实现稳定的一脉一滴过渡方式. 展开更多

关键词 交流脉冲熔化极气体保护焊 电流电压信号 电弧形态 熔滴过渡

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多丝气体保护焊电弧干扰研究现状 被引量：1

14

作者 吕艳丽 华学明 +1 位作者 叶定剑 吴毅雄 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第5期155-158,共4页

介绍了常见多丝焊的电弧形态研究,着重分析了电弧干扰机理及影响电弧稳定性的因素,综述了国内外解决电弧干扰问题的常见方案。

关键词 电弧形态 干扰机理 影响因素 解决方案

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热丝TIG焊热丝准稳态温度场的解析模型 被引量：5

15

作者 赵福海 华学明 +1 位作者 叶欣 吴毅雄 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1063-1068,共6页

基于能量守恒和傅里叶定律,建立了电阻加热和熔池传热对热丝温度分布影响的数学模型;基于叠加原理建立了电阻加热热丝钨极惰性气体(TIG)焊热丝准稳态温度分布的数学解析模型,并验证了其计算结果;讨论了热丝电流密度、送丝速度以及焊丝... 基于能量守恒和傅里叶定律,建立了电阻加热和熔池传热对热丝温度分布影响的数学模型;基于叠加原理建立了电阻加热热丝钨极惰性气体(TIG)焊热丝准稳态温度分布的数学解析模型,并验证了其计算结果;讨论了热丝电流密度、送丝速度以及焊丝干伸长等因素对焊丝温度分布的影响规律.结果表明:该数学模型具有很高的精确性,可用于热丝加热过程的分析.焊丝电流密度越大,焊丝各位置温度越高;送丝速度越大,焊丝各点的温度越低;焊丝干伸长越大,焊丝端部的预热温度越高.得到了一定条件下焊丝电流密度、送丝速度和焊丝干伸长三者之间的数值匹配关系. 展开更多

关键词 电阻热 熔池传热 叠加原理 温度分布 数学解析模型

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基于标准温度法的脉冲TIG焊电弧温度场计算与分析 被引量：5

16

作者 肖笑 华学明 +1 位作者 吴毅雄 李芳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2327-2330,共4页

脉冲TIG焊由于其优越的特性而广泛应用于工业中,准确测量电弧温度对分析焊接过程有重要意义。论文基于光谱学理论计算了氩元素的粒子数密度与温度之间的关系曲线,计算了794.8nm氩原子谱线的发射系数与温度之间的关系曲线,利用高速摄影... 脉冲TIG焊由于其优越的特性而广泛应用于工业中,准确测量电弧温度对分析焊接过程有重要意义。论文基于光谱学理论计算了氩元素的粒子数密度与温度之间的关系曲线,计算了794.8nm氩原子谱线的发射系数与温度之间的关系曲线,利用高速摄影获得了794.8nm特征谱的电弧图像,根据Abel变换和标准温度法计算了脉冲TIG焊峰值时刻和基值时刻的电弧温度场分布。 展开更多

关键词 脉冲TIG焊 电弧温度场 标准温度法

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718合金TIG焊热影响区组织变化 被引量：2

17

作者 叶欣 华学明 吴毅雄 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期97-100,118,共4页

以不同热输入对轧制、铸态、铸后均匀化热处理3种2.8 mm厚Inconel-718薄板进行TIG焊试验.观察各接头母材与HAZ(焊接热影响区)组织,分析热输入对3种母材接头HAZ晶粒结构、大小的影响.发现随热输入增大,轧制母材焊接接头HAZ沉淀相大量溶解... 以不同热输入对轧制、铸态、铸后均匀化热处理3种2.8 mm厚Inconel-718薄板进行TIG焊试验.观察各接头母材与HAZ(焊接热影响区)组织,分析热输入对3种母材接头HAZ晶粒结构、大小的影响.发现随热输入增大,轧制母材焊接接头HAZ沉淀相大量溶解,等轴晶晶粒长大明显,速度为铸态或均匀化接头4.6倍.铸态或均匀化母材呈树枝晶,晶粒较大;HAZ偏析区扩散消失,奥氏体成分趋于均匀,树枝晶结构痕迹减弱;沉淀相残留于原枝晶间位置,在抑制HAZ晶粒长大的同时,保留部分树枝晶结构痕迹;铸态母材焊接接头HAZ沉淀相多于均匀化接头,更接近树枝晶结构. 展开更多

关键词 镍基718合金 热输入 热影响区 晶粒 偏析

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基于光偏振原理的高速摄像光学系统 被引量：4

18

作者 谭秀文 华学明 +2 位作者 李梦醒 叶欣 王飞 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期101-104,共4页

通过对背光激光的选择,基于光的偏振原理建立了一套高速摄像光学系统.针对电弧与熔滴拍摄的差异性,在没有背光源与有背光源时,分别采用不同的光学元件对弧光进行抑制,并在实际焊接的拍摄过程中取得了较好的拍摄效果.

关键词 焊接 电弧形态 熔滴过渡 高速摄像 光学系统

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铝合金变极性TIG焊熔池与阴极清理区视觉检测系统 被引量：1

19

作者 余忠贵 华学明 +1 位作者 肖笑 李芳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1084-1087,共4页

基于铝合金变极性钨极惰性气体(TIG)焊接光谱分析,选择合适的滤波片和减光片,建立了在线检测铝合金变极性TIG焊熔池与阴极清理区的视觉检测系统,获得了清晰的熔池和阴极清理区图像,并且观察到了不同反极性比时熔池和阴极清洁区的变化,... 基于铝合金变极性钨极惰性气体(TIG)焊接光谱分析,选择合适的滤波片和减光片,建立了在线检测铝合金变极性TIG焊熔池与阴极清理区的视觉检测系统,获得了清晰的熔池和阴极清理区图像,并且观察到了不同反极性比时熔池和阴极清洁区的变化,焊后对比结果表明,与通过视觉系统检测到的图像一致.此外,还得出了反极性比对阴极清理宽度和焊缝宽度的影响规律曲线,为优化焊接生产工艺提供了依据. 展开更多

关键词 变极性钨极惰性气体焊 视觉检测 熔池 阴极清理区

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