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镁合金焊接技术的研究现状及应用 被引量：169
1
作者 冯吉才 王亚荣 张忠典 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期165-178,共14页
镁合金在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景, 焊接技术已经成为制约其应用的技术关键。分析了镁合金焊接的主要问题, 介绍了镁合金焊接的研究现状, 综述了镁合金钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、惯... 镁合金在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景, 焊接技术已经成为制约其应用的技术关键。分析了镁合金焊接的主要问题, 介绍了镁合金焊接的研究现状, 综述了镁合金钨极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、搅拌摩擦焊、惯性摩擦焊、激光焊、电子束焊和电阻点焊的特点, 并对镁合金焊接研究及应用进行了展望。 展开更多
关键词 镁合金 TIG MIG FSW惯性摩擦焊 激光焊 电子束焊 点焊
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电子束焊接在航空航天工业中的应用 被引量：35
2
作者 陈国庆 张秉刚 +1 位作者 冯吉才 孙毅 《航空制造技术》 2011年第11期42-45,共6页
航空航天工业的发展无疑是新技术、新工艺和新材料研究与应用水平的综合体现,焊接技术作为一种重要的加工方法在飞机发动机及运载火箭制造中始终处于至关重要的地位。焊接技术的进步与发展不仅能给航空航天结构减重,而且还能为其性能的... 航空航天工业的发展无疑是新技术、新工艺和新材料研究与应用水平的综合体现,焊接技术作为一种重要的加工方法在飞机发动机及运载火箭制造中始终处于至关重要的地位。焊接技术的进步与发展不仅能给航空航天结构减重,而且还能为其性能的提高提供技术支持。 展开更多
关键词 电子束焊接 钛合金 轻稀有金属合金 电子束焊接技术 航空航天工业 飞机发动机
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高熔点材料的搅拌摩擦焊接技术 被引量：10
3
作者 刘会杰 周利 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期101-104,共4页
通过焊具设计、接头微观组织与性能、焊接温度场和残余应力、热源辅助的搅拌摩擦焊(FSW)几个方面,全面介绍了高熔点材料搅拌摩擦焊技术的研究现状。结果表明,合适的搅拌头材料为钨铼(W-Re)合金和多晶立方氮化硼(PCBN);采用合适的焊具设... 通过焊具设计、接头微观组织与性能、焊接温度场和残余应力、热源辅助的搅拌摩擦焊(FSW)几个方面,全面介绍了高熔点材料搅拌摩擦焊技术的研究现状。结果表明,合适的搅拌头材料为钨铼(W-Re)合金和多晶立方氮化硼(PCBN);采用合适的焊具设计和工艺参数,可以得到具有良好微观组织、高强度的FSW接头;在模拟搅拌摩擦焊温度场和接头残余应力时,应依据焊接过程实际进一步完善物理模型;引入辅助热源有利于高熔点材料焊缝成形并提高焊具使用寿命。 展开更多
关键词 高熔点材料 搅拌摩擦焊 焊具设计 微观组织 残余应力 辅助热源
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空间焊接技术 被引量：8
4
作者 吴林 冯吉才 +1 位作者 高洪明 何景山 《航空制造技术》 2005年第5期32-35,共4页
随着航天技术的不断发展,人类探索外层空间的兴趣及能力不断增强,各种空间飞行器被发射到太空。飞行器在装配和服役期间,需要进行连接和维护,"空间焊接"
关键词 焊接技术 空间飞行器 航天技术 外层空间 空间焊接 服役期 太空 发射
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基于人机交互的遥控焊接虚拟环境标定技术 被引量：4
5
作者 魏秀权 李海超 +1 位作者 高洪明 高胜 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期37-40,共4页
对于工作在非结构化环境中的机器人遥控焊接系统,虚拟环境与真实环境的一致性直接决定了系统的可靠性、作业精度和工作效率。虚拟环境标定技术可以通过远端真实环境的信息反馈校正虚拟环境中机器人模型与工作环境模型的位姿关系。采用... 对于工作在非结构化环境中的机器人遥控焊接系统,虚拟环境与真实环境的一致性直接决定了系统的可靠性、作业精度和工作效率。虚拟环境标定技术可以通过远端真实环境的信息反馈校正虚拟环境中机器人模型与工作环境模型的位姿关系。采用人机交互的图像特征提取方式和线性与非线性结合的最小二乘算法,实现了摄像机在线标定和工件定位,完成了遥控焊接系统的虚拟环境标定任务。在标定试验中,当采用较大的摄像机焦距时,最大标定误差为2.9 mm,平均标定误差为1.5 mm。根据试验的过程和结果,分析了影响标定精度的因素。 展开更多
关键词 虚拟环境标定 人机交互 遥控焊接
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焊接机器人技术 被引量：31
6
作者 吴林 张广军 高洪明 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2006年第z1期29-35,共7页
文中对焊接机器人的应用现状、发展趋势、相关技术进行了概述分析。指出随着焊接机器人的性价比提升和我国向制造强国迈进,焊接机器人在我国的应用将实现跨越式发展;焊接机器人本身将向着开放式、智能化发展;遥控焊接成为一个新的研究... 文中对焊接机器人的应用现状、发展趋势、相关技术进行了概述分析。指出随着焊接机器人的性价比提升和我国向制造强国迈进,焊接机器人在我国的应用将实现跨越式发展;焊接机器人本身将向着开放式、智能化发展;遥控焊接成为一个新的研究热点。 展开更多
关键词 焊接机器人
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遥控焊接机器人作业工具快速更换技术 被引量：4
7
作者 陈有权 高洪明 +2 位作者 董娜 吴林 范丽丹 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期39-42,共4页
为了增加遥控焊接机器人的实用性,满足其在进行遥控焊接维修任务时对不同作业工具的更换需要,开发出一种用于遥控焊接机器人的作业工具快速更换技术.根据焊接任务的要求,通过内置汽缸进行气动连接和机械锁紧等设计方式使该装置具备结构... 为了增加遥控焊接机器人的实用性,满足其在进行遥控焊接维修任务时对不同作业工具的更换需要,开发出一种用于遥控焊接机器人的作业工具快速更换技术.根据焊接任务的要求,通过内置汽缸进行气动连接和机械锁紧等设计方式使该装置具备结构紧凑、体积小、重量轻等特点.应用于遥控焊接机器人维修系统中时,可以使其完成多种作业任务,实现遥控焊接机器人的通用性.节约了维修成本,提高了遥控焊接机器人的工作效率.重点介绍了该技术装置的结构和工作原理以及在实际应用中的具体实施方法. 展开更多
关键词 遥控焊接机器人 自动更换装置 传感器 柔顺性
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基于力觉传感的遥控焊接虚拟环境管道工件建模技术 被引量：1
8
作者 董娜 李海超 +2 位作者 夏立乾 高洪明 吴林 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期11-13,共3页
在核环境中,遥控焊接技术常被用于进行管道焊接任务.对于这种半结构化的遥操作环境,实现遥控焊接的关键是建立精确的管道模型.在基于Java&Java3D建立的虚拟环境操控平台上,采用力觉传感对远端管道工件进行特征信息提取,并建立了管... 在核环境中,遥控焊接技术常被用于进行管道焊接任务.对于这种半结构化的遥操作环境,实现遥控焊接的关键是建立精确的管道模型.在基于Java&Java3D建立的虚拟环境操控平台上,采用力觉传感对远端管道工件进行特征信息提取,并建立了管道工件的三维模型.建模结果表明,其精度高于基于视觉的三维建模方法. 展开更多
关键词 遥控焊接 虚拟环境 工件建模
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遥控焊接力觉遥示教点间变迁控制技术 被引量：1
9
作者 刘立君 高洪明 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期57-60,共4页
在遥控焊接力觉遥示教过程中,为实现遥控焊接自主遥示教,需要对遥示教点间状态变迁技术进行基础研究。根据焊缝辨识模型,确定示教点位置,通过共享技术调整好示教点的姿态,辨识记忆好第一个焊缝示教点,向下一个示教点变迁控制,主要包括... 在遥控焊接力觉遥示教过程中,为实现遥控焊接自主遥示教,需要对遥示教点间状态变迁技术进行基础研究。根据焊缝辨识模型,确定示教点位置,通过共享技术调整好示教点的姿态,辨识记忆好第一个焊缝示教点,向下一个示教点变迁控制,主要包括示教点z方向变迁控制和示教点在xSy平面内方向变迁控制。并对摩擦力对遥示教点间变迁影响进行分析,证明了摩擦力的存在会在xSy平面内减小机器人进给计算量,在z方向使Fz增加,但是在遥示教自适应控制准许范围内,不会影响焊缝辨识逻辑。通过遥示教变迁控制技术,实现了遥示教点间自动变迁,为自主遥示教创造条件。 展开更多
关键词 遥控焊接 遥示教 力觉 点间变迁 摩擦力
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基于力觉遥控焊接遥示教焊缝辨识技术
10
作者 刘立君 高洪明 +1 位作者 张广军 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期73-76,共4页
在遥控焊接遥示教过程中,基于视觉焊缝空间示教点辨识精度低,无法满足遥示教要求,为此将力觉技术引入焊缝示教点标定中,设计了基于力觉遥控焊接遥示教焊缝辨识系统,主要包括焊缝辨识信号采集系统,软件处理系统,焊缝辨识受力模型和辨识... 在遥控焊接遥示教过程中,基于视觉焊缝空间示教点辨识精度低,无法满足遥示教要求,为此将力觉技术引入焊缝示教点标定中,设计了基于力觉遥控焊接遥示教焊缝辨识系统,主要包括焊缝辨识信号采集系统,软件处理系统,焊缝辨识受力模型和辨识过程算法等。通过焊缝辨识过程算法,判断六维力各力状态是否有突变,根据突变判断探针在坡口中实际位置区域,进一步根据六维力大小确定焊缝具体示教点,试验表明,该方法增加遥示教焊缝辨识速度,提高遥控示教精度和效率。 展开更多
关键词 遥控焊接 遥示教 焊缝辨识 力觉
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面向遥控焊接的焊缝模型建模技术
11
作者 高胜 吴林 +1 位作者 高洪明 李海超 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期89-92,共4页
采用安装在机器人手臂上的激光传感器感知信息对远端焊缝模型的动态建模问题进行了研究。通过引入虚拟向导的操作概念,操作者可以方便地实现远端焊缝扫描操作,并且具有很高的安全性;在焊缝断面特征数据处理上,采用模板匹配方法实现了焊... 采用安装在机器人手臂上的激光传感器感知信息对远端焊缝模型的动态建模问题进行了研究。通过引入虚拟向导的操作概念,操作者可以方便地实现远端焊缝扫描操作,并且具有很高的安全性;在焊缝断面特征数据处理上,采用模板匹配方法实现了焊缝断面特征的提取,并以“V”字形式进行统一描述;最后,基于参数三次样条曲线方程对离散的焊缝断面特征数据进行拟合,并在基于Java&Java3D技术开发的虚拟环境中实现了连续焊缝模型的动态建模。 展开更多
关键词 机器人 遥控焊接 半结构化环境 焊缝 动态建模
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力觉临场感遥控焊接信号传输抗干扰技术
12
作者 刘立君 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期44-48,共5页
在遥控焊接中,存在焊接电源和焊接电弧产生的高频干扰,对力觉临场感遥控焊接信号传输造成强干扰。针对遥控焊接中高频干扰源及其传播途径,设计抗干扰遥控焊接信号传输网络,提出了遥控焊接长信号线布线原则,对从手力觉信号采用神经网络... 在遥控焊接中,存在焊接电源和焊接电弧产生的高频干扰,对力觉临场感遥控焊接信号传输造成强干扰。针对遥控焊接中高频干扰源及其传播途径,设计抗干扰遥控焊接信号传输网络,提出了遥控焊接长信号线布线原则,对从手力觉信号采用神经网络滤波法去除干扰噪声。通过采取上述抗干扰措施,使遥控焊接控制信号传输可靠,力觉临场感真实,焊接操作者能通过力觉临场感对遥控焊接进行准确遥操作。 展开更多
关键词 遥控焊接 信号传输 抗干扰 力觉临场感 神经网络滤波
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遥控焊接宏观环境建模技术
13
作者 高胜 吴林 张保龙 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2006年第5期75-78,共4页
提出了一种基于本地端操作虚拟环境实现遥控焊接的操作思想.与传统的基于视频图像信息作为主要反馈的操作模式相比,它能够有效地克服网络时延对遥控焊接的影响,从而增强了遥控焊接的稳定性与可靠程度;通常情况下,遥控焊接宏观环境可以... 提出了一种基于本地端操作虚拟环境实现遥控焊接的操作思想.与传统的基于视频图像信息作为主要反馈的操作模式相比,它能够有效地克服网络时延对遥控焊接的影响,从而增强了遥控焊接的稳定性与可靠程度;通常情况下,遥控焊接宏观环境可以描述为一种半结构化环境.基于远端CCD图像信息研究了本地端虚拟环境的动态建模,内容包括虚拟环境模型的初始化构造、远端CCD摄像机参数的标定、虚拟环境模型的校准及其虚拟厚度表达,并在以Java和Java3D技术开发的本地端虚拟环境中予以实现,为实现遥控焊接提供操作平台. 展开更多
关键词 饥器人 遥控焊接 半结构化环境 虚拟环境 动态建模
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激光视觉传感推动焊接技术向智能化方向发展
14
作者 林三宝 《航空制造技术》 2007年第6期51-53,共3页
激光视觉技术利用三角测量原理,从工作场景中精确地提取物体的三维几何信息,通过相应的图像处理获取焊缝的尺寸和位置信息。通过激光视觉技术可实现焊缝的精确定位、装配检测、自动跟踪、自适应焊接以及自动焊后检测,是实现焊接技术智... 激光视觉技术利用三角测量原理,从工作场景中精确地提取物体的三维几何信息,通过相应的图像处理获取焊缝的尺寸和位置信息。通过激光视觉技术可实现焊缝的精确定位、装配检测、自动跟踪、自适应焊接以及自动焊后检测,是实现焊接技术智能化的基础。激光视觉技术提高了焊接专机和焊接机器人系统的智能化水平。 展开更多
关键词 焊接技术 智能化 激光视觉传感 三角测量原理 视觉技术 机器人系统 几何信息
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Ti-6Al-4V电子束焊接焊缝区域精细组织特征 被引量：20
15
作者 吴会强 冯吉才 +1 位作者 何景山 张秉刚 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2005年第3期21-24,共4页
采用OM,XRD,EPMA,TEM分析了电子束焊接Ti-6Al-4V焊缝区域的精细组织结构特征。结果表明接头区域组织形态由基体等轴晶向焊缝柱状形态演化,焊缝区域呈现单一α′网篮状组织,TEM板束形态呈多向分布,焊缝区域的位错分布密度与基体母材相比... 采用OM,XRD,EPMA,TEM分析了电子束焊接Ti-6Al-4V焊缝区域的精细组织结构特征。结果表明接头区域组织形态由基体等轴晶向焊缝柱状形态演化,焊缝区域呈现单一α′网篮状组织,TEM板束形态呈多向分布,焊缝区域的位错分布密度与基体母材相比呈现出减小的趋势,且熔合线附近存在V,Fe等β稳定元素浓度起伏现象。 展开更多
关键词 TI-6AL-4V 电子束焊接 焊缝区 组织特征 精细 组织结构特征 TEM分析 EPMA 形态演化 组织形态 分布密度 元素浓度 XRD 接头区 熔合线 基体
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AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头力学性能 被引量：29
16
作者 张华 林三宝 +2 位作者 吴林 冯吉才 郭和平 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期65-68,共4页
成功实现了2.5mm厚AZ31镁合金的搅拌摩擦焊接。焊接参数的选择决定接头的力学性能,通过拉伸和弯曲试验,分析了焊接参数的选择对接头性能的影响。试验结果表明,当焊接速度为75～150mm/min,旋转速度为900～1500 r/min之间时,可以得到性能... 成功实现了2.5mm厚AZ31镁合金的搅拌摩擦焊接。焊接参数的选择决定接头的力学性能,通过拉伸和弯曲试验,分析了焊接参数的选择对接头性能的影响。试验结果表明,当焊接速度为75～150mm/min,旋转速度为900～1500 r/min之间时,可以得到性能好的接头。为简化焊接参数的选择,同时考虑焊接速度和旋转速度的相互影响,提出一个新的评定参数R/υ,即单位长度上的旋转次数,并分析R/υ与接头性能之间的关系。结果表明,当R/υ=8～15时,接头性能良好,可知,当焊接速度和旋转速度的选择在一个比较合理的范围时,R/υ可以作为搅拌摩擦焊接参数选择的依据。 展开更多
关键词 镁合金 搅拌摩擦焊 力学性能 焊接接头 拉伸试验 弯曲试验
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图像处理在自动焊接中的应用和展望 被引量：25
17
作者 陈彦宾 李俐群 +1 位作者 陈凤东 陈杰 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2003年第1期106-112,共7页
图像处理技术在自动焊接领域的应用已引起国内外学者的广泛重视.通过图像传感技术获取焊接熔池直观丰富的图像信息,使用高效的图像处理算法,提取焊接熔池的特征信息,用以实现自动焊接过程质量实时传感与控制.本文综合论述了图像处理技... 图像处理技术在自动焊接领域的应用已引起国内外学者的广泛重视.通过图像传感技术获取焊接熔池直观丰富的图像信息,使用高效的图像处理算法,提取焊接熔池的特征信息,用以实现自动焊接过程质量实时传感与控制.本文综合论述了图像处理技术在自动焊接中的应用原理、数字图像的采集方法、数字图像的特征信息定义、广义数字图像处理技术及其对自动化焊接理论研究和实践应用的推动作用.通过总结图像处理技术的研究和应用现状,综合分析了图像处理技术在现代焊接技术中发展和应用的前景. 展开更多
关键词 图像处理 视觉传感 自动化焊接 焊接图像 摄取方法 CCD 计算机视觉 机器视觉
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铝合金搅拌摩擦焊接头焊核区等轴再结晶组织的形成机制 被引量：27
18
作者 王大勇 冯吉才 +1 位作者 狄欧 刘会杰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期33-35,共3页
建立了搅拌摩擦焊铝合金接头焊核区等轴再结晶组织形成过程的物理模型 ,详细阐述了焊核区的组织形成过程。试验结果表明 ,热循环的作用导致搅拌头附近的母材发生软化 ,形成软化层 ;软化层在搅拌头的机械搅拌作用下发生塑性流动 ,软化层... 建立了搅拌摩擦焊铝合金接头焊核区等轴再结晶组织形成过程的物理模型 ,详细阐述了焊核区的组织形成过程。试验结果表明 ,热循环的作用导致搅拌头附近的母材发生软化 ,形成软化层 ;软化层在搅拌头的机械搅拌作用下发生塑性流动 ,软化层内不同的流层间流速不同 ,存在速度梯度。在流层间的界面处产生粘性摩擦剪应力。在粘性剪应力的作用下 ,母材轧制态下的板条状组织被拉长 ,并发生强烈的弯曲变形 ,当弯曲程度超过了其晶界所能承受的上限时 ,原有的板条状组织晶界被破坏而逐渐消失 ,板条内的等轴再结晶组织按能量最小原理重新排列 ,形成焊态下无序、无方向性的等轴再结晶组织排列。 展开更多
关键词 铝合金 搅拌摩擦焊 焊核区 等轴晶 再结晶 形成机制 物理模型
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TA15钛合金与304不锈钢的电子束焊接 被引量：36
19
作者 王廷 张秉刚 +1 位作者 陈国庆 冯吉才 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期53-56,共4页
对TA15钛合金和304不锈钢的电子束焊接进行了研究,对接头显微组织、相组成和显微硬度进行了分析.结果表明,TA15与304不锈钢电子束焊接性较差,在较小的热应力下即在焊缝内产生大量裂纹.焊缝内生成连续分布的化合相,主要包括TiFe2,TiFe,Cr... 对TA15钛合金和304不锈钢的电子束焊接进行了研究,对接头显微组织、相组成和显微硬度进行了分析.结果表明,TA15与304不锈钢电子束焊接性较差,在较小的热应力下即在焊缝内产生大量裂纹.焊缝内生成连续分布的化合相,主要包括TiFe2,TiFe,Cr2Ti等,脆性化合物的产生是裂纹形成的根本原因.焊缝区内显微硬度明显高于母材,且TiFe2的硬度高于TiFe相,贯穿裂纹在TiFe2相富集的区域产生.二者的直接电子束焊接难以实现,需要添加中间层以改善焊缝的冶金条件,改变化合物的种类和分布,从而实现可靠连接. 展开更多
关键词 TA15钛合金 304不锈钢 电子束焊接 显微组织 显微硬度
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铝/钛异种合金激光熔钎焊接头特性 被引量：31
20
作者 倪加明 李俐群 +1 位作者 陈彦宾 封小松 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期617-622,共6页
以CO2激光为热源,以AlSi 12焊丝为填充材料,对Ti-6Al-4V钛合金和5056铝合金异种材料激光熔钎焊进行研究,采用SEM、EDS、XRD和金相显微镜分析接头的微观结构特征,通过拉伸实验评定接头的力学性能。研究结果表明:所得接头具有熔焊和钎焊... 以CO2激光为热源,以AlSi 12焊丝为填充材料,对Ti-6Al-4V钛合金和5056铝合金异种材料激光熔钎焊进行研究,采用SEM、EDS、XRD和金相显微镜分析接头的微观结构特征,通过拉伸实验评定接头的力学性能。研究结果表明:所得接头具有熔焊和钎焊双重性质,即铝母材局部熔化,为熔化焊,而钛母材与焊缝金属之间存在金属间化合物层钎焊界面;钎焊界面上部的金属间化合物层组成复杂,可分为2层,即呈针状或芽状的Ti-Al-Si系金属间化合物层和以Ti-Al系金属间化合物为主的连续层;钎焊界面下部的金属间化合物层较薄;拉伸试样断裂倾向于发生在紧邻钎焊界面的焊缝上,平均抗拉强度为298.5 MPa。 展开更多
关键词 钛合金 铝合金 激光熔钎焊 金属间化合物 接头强度
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