国家自然科学基金(50710105060) 作品数:12 被引量:76 H指数:6 相关作者: 樊丁 石玗 黄健康 李妍 聂晶 更多>> 相关机构: 兰州理工大学 肯塔基大学 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 美国国家自然科学基金 教育部“春晖计划” 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 自动化与计算机技术 更多>>
基于近似熵铝合金P-MIG焊稳定性评价方法研究 2009年 为确定铝合金脉冲MIG(P-MIG)焊过程稳定性,根据近似熵的理论,对铝合金脉冲MIG焊中的电压信号进行近似熵分析,通过对不同焊接速度、送丝速度与占空比的焊接规范参数下的电压信号近似熵的计算分析,证明利用电弧电压信号的近似熵分析可以衡量铝合金脉冲MIG焊接过程稳定性。初步建立了铝合金脉冲MIG焊过程稳定性评价体系:平均近似熵值小,其焊接过程比较稳定;平均近似熵值大,其焊接过程不稳定。 聂晶 石玗 黄健康 樊丁关键词:脉冲MIG焊 近似熵 稳定性 铝合金脉冲MIG焊电压信号概率密度分析 被引量:2 2009年 针对铝合金脉冲MIG焊过程中不同参数匹配下的稳定性问题,采用焊接电压信号概率密度分布的分析方法,计算了焊接过程电弧电压信号概率密度,并分析研究了概率密度分布中的两个峰值,同时参照实际对比分析焊缝成形的情况。结果表明:电弧电压信号概率密度分布中存在两个峰值,第一个峰值越小,第二个峰值越大,焊缝成形越好,焊接过程越稳定;反之焊缝成形不好,焊接过程不稳定。 聂晶 石玗 张世进 黄健康 樊丁关键词:铝合金 脉冲MIG焊 焊接电压 概率密度 脉冲MIG焊建模仿真分析及弧长控制 被引量:9 2011年 针对脉冲MIG焊过程中的电弧稳定性问题,建立基于尖端不稳定熔滴过渡理论的焊丝熔化动态电弧模型,并对焊接过程中的电弧电压、电弧长度及熔滴过渡尺寸进行仿真,得到与实际焊接相似的电弧电压波形,分析脉冲电流下熔滴过渡频率及影响电弧稳定性的因素,且进行弧长稳定控制的仿真研究,在此基础上运用快速原型技术建立铝合金脉冲MIG焊控制系统,采用电弧电压反馈对铝合金脉冲MIG焊过程进行送丝调节的弧长控制试验。研究表明:所建立的铝合金脉冲MIG焊焊丝熔化动态电弧模型很好反映了实际焊接过程,揭示出脉冲MIG焊焊接过程中熔滴过渡时间间隔具有一定的不确定性和电弧长度的不稳定性,通过电弧电压反馈控制可显著改善铝合金脉冲MIG焊过程电弧系统的稳定性。 黄健康 石玗 卢立晖 樊丁关键词:脉冲MIG焊 建模仿真 弧长控制 多弧旁路GMAW熔滴过渡图像边缘提取算法 被引量:2 2008年 熔滴过渡是焊接过程中影响焊缝成形和焊接质量的重要因素.为了对多弧旁路GMAW(DB-GMAW)焊接过程中的熔滴过渡特征信息深入研究提供条件,对该种焊接方法下熔滴过渡图像颈缩部分边缘提取算法进行了研究.对比了6种微分算子对其边缘的提取结果,选出了效果最好的ZeroCross微分算子,并对熔滴过渡连续帧图像进行了处理.结果符合要求. 薛诚 石玗 樊丁 张裕明关键词:熔滴过渡 边缘提取算法 微分算子 电弧声与铝合金脉冲MIG焊熔滴过渡的相关性 被引量:12 2009年 对铝合金脉冲MIG焊过程中电弧声信号与熔滴过渡之间的相关性进行了研究.建立了焊接电弧声信号的计算机采集系统,在此基础上分别利用小波去噪、功率谱密度分析和ARMA(auto regressive and moving average,自相关滑动平均模型)双谱估计等信号处理方法对不同熔滴过渡方式下的电弧声信号进行了分析.三种方法的分析结果均表明熔滴过渡为短路过渡、大滴过渡、射滴过渡、和射流过渡时焊接电弧声具有不同的特征,证明利用电弧声能够对铝合金脉冲MIG焊过程中出现的不同熔滴过渡进行有效地区分.为铝合金脉冲MIG焊熔滴过渡稳定性实时控制和检测提供了一种有效的手段. 石玗 黄健康 聂晶 樊丁关键词:熔滴过渡 实时检测 双熔化极旁路电弧焊接方法研究 被引量:2 2009年 提出了一种新型的高效焊接方法——双熔化极旁路耦合电弧焊接法,并介绍了其基本原理。通过大量的工艺实验,找出了DE-GMAW焊枪组合的匹配参数,设计了焊接电信号采集系统,采集焊接过程中电压与电流的信号波形,并获得了无成形缺陷的焊缝。解释了高效焊接工艺的机理。实验表明:双熔化极旁路电弧焊接在本质上属于电弧焊的改型,在保证焊接质量的前提下提高了熔敷率,可以有效提高焊接生产率。 李妍 梁卫东 石玗 张裕明 卢立晖 黄健康关键词:数据采集 旁路耦合电弧MIG焊数据采集系统的设计与实现 被引量:6 2009年 建立一套用于旁路耦合电弧MIG焊接的实验系统,运用LabVIEW编写旁路电弧MIG焊多路电流电压、电弧图像的采集程序,实现焊接电流、电压高速采集,实时显示及存储功能.根据采集得到的实验数据,分析在不同焊接旁路电流输出下,焊接电弧图像、电流电压同步采集过程中电流与电压数值关系及电弧形态.同步过程电流电压数值关系和电弧形态.研究结果表明,旁路电弧MIG焊接过程电流电压信号稳定,焊缝成型质量好,符合旁路耦合电弧理论关系. 石玗 陈作雁 张裕明 樊丁关键词:LABVIEW 信号采集 双旁路耦合电弧MIG焊工艺研究 被引量:5 2010年 为了实现高速焊接,一方面要减小对母材的热输入和电弧压力,同时还要增大通过焊丝的焊接电流,这是一个矛盾。双旁路耦合电弧MIG焊是在常规的MIG焊枪两旁分别增加一把TIG焊枪,通过旁路电极产生旁路电弧和旁路电流,分流一部分通过母材的电流,有效降低大焊接电流时的电弧压力,避免高速焊时焊缝成形缺陷的产生,较好解决了这一矛盾。进行了双旁路耦合电弧MIG焊(DB-MIG)工艺试验的研究。通过大量的焊接工艺实验,找到了合理的焊枪组合的几何参数。实验结果证明,该方法与常规MIG焊相比,在相同的焊接规范下,能够提高焊接速度,实现了高速焊接。 石玗 石铭霄 薛诚 樊丁 钟浩基于电压信号近似熵对铝合金脉冲MIG焊过程稳定性SVM模式识别 被引量:1 2009年 为简单有效地快速识别铝合金脉冲MIG焊过程稳定性,运用电压信号近似熵来进行对铝合金脉冲MIG焊过程稳定性模式的识别。通过获取不同焊接过程的电压信号,利用近似熵理论分析电压信号,并提取特征向量,对所获得的特征向量采用支持向量机(SVM)方法进行模式识别,成功地识别了不同的铝合金脉冲MIG焊接过程的稳定性。 聂晶 石玗 黄健康 樊丁关键词:脉冲MIG焊 电压信号 近似熵 SVM 模式识别 双熔化极旁路电弧焊控制系统控制器快速原型实现 被引量:6 2010年 在介绍了双熔化极旁路电弧焊这种高效的焊接方法基础上,采用了基于xPC实时目标环境,建立了双熔化极旁路电弧焊实时目标的硬件平台,运用Matlab/Simulink工具开发了双熔化极旁路电弧焊控制系统的快速原型,并进行了不同控制器下的焊接特性及工艺方面的试验研究.结果表明,模糊控制器的控制效果优于九点控制器,且快速原型控制系统具有很好的快速响应性能,能较好地实现双熔化极旁路电弧焊过程稳定焊接,焊缝成形美观、飞溅小. 黄健康 石玎 李妍 张裕明 卢立晖 樊丁关键词:控制系统