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关键词： 双晶面阵探头   稀疏阵列   超声全聚焦   遗传算法   奥氏体不锈钢焊缝  

摘要： 针对厚壁奥氏体不锈钢焊缝超声全聚焦成像效率低、一发一收纵波(TRL)双晶面阵探头声场复杂和阵列稀疏影响因素多的难题,提出遗传算法(GA)优化的TRL稀疏全聚焦方法。根据探头二维阵列结构和声束伪聚焦特性,结合声源辐射理论分析主动轴、从动轴阵列稀疏情况对声束指向性的影响。建立以指向函数旁瓣水平、主瓣宽度为目标的数学优化模型,利用GA在16×4(行×列)的约束栅格上设计TRL探头的阵元排布方式。检测对象为厚度76 mm的奥氏体不锈钢焊缝试块上深度为10~70 mm、直径为3.2 mm的横通孔缺陷,采集相控阵检测信号进行稀疏全聚焦成像。试验结果表明,相比于满阵,25%GA稀疏成像的缺陷检测信噪比最多下降3.29 dB,图像阵列性能参数(API)仅增加1.26,成像耗时从512.93 s减少至56.63 s,效率提升了近9倍。

关键词： 现役桥梁钢桥面板   U肋仰位内焊   主动增补焊缝   加固维修   疲劳试验   焊接工艺试验  

摘要： 研究目的:针对正交异性钢桥面的沥青混凝土桥面铺装层“屡修屡坏、屡坏屡修”的困境,探索病害的产生根源;基于新建桥梁的U肋内焊技术,提出对现役桥梁的U肋与顶板间内角焊缝进行主动增补焊接连接的新技术;采用有限元和模型试验,研判分析该主动加固技术的科学性。研究结论:(1)采用足尺节段模型试验,验证了U肋主动增补焊缝焊接产生的局部高温不会对环氧沥青铺装层的高温稳定性能和结构层间的粘结强度产生显著破坏;(2)通过有限元仿真计算,确定了在U肋嵌补段进行仿形孔设置,并提出了同一断面U肋采用间隔1道设置仿形孔的方案;(3)U肋内角焊缝主动加固技术可使正交异性钢桥面板的抗疲劳性能提升至1.57倍以上,但也会引入可消除的残余应力;(4)U肋内角焊缝主动加固技术可为正交异性钢桥面板疲劳裂纹的处治提供新方法。

关键词： 钢结构厂房   高强度螺栓   质量控制  

摘要： 针对钢结构厂房高强度螺栓节点的施工质量控制问题,该文从施工前、施工中和施工后3个阶段进行了研究。前期把控原材料的质量,人员的资质和设备的精度;施工过程中注意规范工艺标准零件预处理,螺栓安装和扭矩控制;后期完善检测验收流程。同时结合雅安某1#物流仓库案例,对提出的方法进行了验证,结果表明,螺栓连接合格率由96.5%提高到100%,焊接质量由80.2%提高到95.8%,且节省了工期和费用。

关键词： 焊缝视觉传感   线结构光   自适应GMAW   智能焊接软件   三维点云  

摘要： 在实际生产中,机器人焊接大多采用“示教-再现”和“离线编程”的方法控制焊接过程。这两种方法缺少对实际工况变化的感知,导致焊接质量不良并且降低焊接效率。结合焊缝视觉传感系统,开发了自适应GMAW技术及装备,并研发了通用智能焊接软件。利用线结构光传感器提取工件的轮廓数据。结果表明:视觉传感系统能够实现对工件的全局三维扫描,获得三维点云图并智能识别焊缝位置。结合焊接工艺参数数据库,实现了基于三维立体视觉的工件识别和定位、焊接任务分解和焊接任务执行。

关键词： YOLOv8   缺陷检测   RepViT-CBAM   注意力机制  

摘要： 为了解决窄间隙焊接过程中焊缝缺陷检测的核心问题,对YOLOv8模型进行了改进。具体而言,将RepViT-CBAM结构嵌入YOLOv8的主干网络,用以替换传统的下采样模块。通过融合ViT架构,显著增强了模型的特征提取能力。研究结果显示:在引入1.3%计算量的前提下,平均精度(mean average precision,mAP)提升了3.9%;其次,引入高效通道注意力机制(shuffle attention,SA)进一步增强了模型对微小气孔和裂纹缺陷的召回能力;最后,采用WIoU损失函数对焊缝缺陷的定位精度进行了优化。实验结果表明:改进后的模型在自建及开源混合数据集中实现了96.47%的mAP,相较于原始YOLOv8s模型提高了4.55%,并且帧率达到114.59帧/s,能够有效满足焊缝缺陷实时检测的需求。由此可见,该方法显著提升了窄间隙焊接焊缝缺陷检测的精度与效率,具有重要的工业应用价值。

关键词： X射线衍射法   异种钢焊缝   残余应力   焊接参数  

摘要： 异种钢焊接残余应力是影响工程结构安全性的关键因素,本文通过X射线衍射法对304不锈钢与Q235钢管道焊缝的残余应力分布规律进行实验研究。采用全因子实验设计,系统探究焊接层数(双层、三层)、电流(120~180 A)及速度(3~7 mm/s)对残余应力的影响。结果表明,304不锈钢母材因热膨胀系数较高,其残余应力均值较Q235钢普遍高出22.7%。焊接电流是残余应力的主导影响因素,焊接层数次之,焊接速度影响最小。该实验也验证了μ-X360s便携式X射线衍射法在工程现场的适用性,研究成果为异种钢焊接参数优化及工程安全评估提供了重要依据。

关键词： 焊缝检测   PointNet   点云语义分割   多尺度几何特征融合   激光扫描  

摘要： 针对传统焊缝检测方法依赖人工操作、效率低且主观性强的问题,提出一种基于点云语义分割的自动化检测技术,旨在提升焊缝尺寸测量的精度与效率。该方法通过高精度激光扫描获取三维点云数据,借助改进的PointNet++模型实现特征提取与分割。特别引入多尺度几何特征融合模块,在Set Abstraction层中采用动态多尺度感受机制,结合六维几何特征增强模块,强化焊缝表面几何感知能力。实验数据覆盖6种工业场景并按7∶2∶1比例均衡划分训练集、测试集与验证集。实验结果表明,模型训练与测试准确率均达90%,焊缝分割的平均交并比(mIoU)最高为80.7%。进一步采用PCL库对分割后的点云进行配准、滤波及边界提取,实现焊缝几何尺寸的测量。该方法可减少人工检测带来的误差,提升测量效率与一致性,为工业质检提供高精度自动化解决方案。

关键词： 角焊缝   开裂   再热裂纹   失效  

摘要： 某660 MW超临界锅炉省煤器集箱角焊缝出现多处开裂,且开裂位置位于管座角焊缝与集箱连接处。为确定本次集箱管座角焊缝的失效原因,对取样的失效样品进行了金相组织、扫描高倍相貌、裂纹形貌分析及能谱分析,对失效样品进行了硬度测试,并对该类焊接结构进行了应力模拟分析。试验结果表明:热处理过程中产生的再热裂纹是导致本次管座角焊缝开裂失效的直接原因。

关键词： 工民建   墙体裂缝   防治对策   施工质量  

摘要： 本文深入分析了工民建施工中墙体裂缝产生的原因,包括材料质量、施工工艺、温度变化、地基沉降等方面,并针对这些原因提出了相应的防治对策,如优化材料选择与控制、改进施工工艺、加强温度和沉降监测与控制等,旨在为提高工民建工程墙体质量,减少墙体裂缝的出现提供有益的参考和借鉴,从而保障建筑物的结构稳定性和耐久性,提升其使用功能和安全性。

关键词： 异种钛合金   力学性能   疲劳   微观组织   失效机理  

摘要： 为明确Ti-2Al-2.5Zr与Ti-4Al-2V异种钛合金对接接头的服役可靠性及失效机制,通过自动脉冲TIG焊制备接头,开展了焊缝微观组织表征、硬度测试、拉伸和疲劳性能测试,并进行了拉伸和疲劳断口分析。结果表明:焊缝中心为取向性较明显的片层与集束,针状和片状α′马氏体相交织成“网篮状”组织,晶粒较为粗大,两侧熔合线区域组织更密集、晶粒相对细小;接头硬度呈不对称分布,Ti-2Al-2.5Zr母材硬度低于Ti-4Al-2V,焊缝最高硬度出现在焊缝中心与Ti-4Al-2V侧熔合线附近,最低值位于Ti-2Al-2.5Zr母材。两种钛合金在300~400℃区间均具有一定的热稳定性,对温度不敏感,对接焊缝拉伸性能介于两种母材之间。母材和对接焊缝的室温与高温拉伸断口均呈现典型韧性断裂特征。焊缝S-N曲线可大致表达为N_(f)σ^(2.5)=10^(10.29),350℃下的疲劳寿命由应力主导,疲劳裂纹起源于试样表面,扩展区呈河流花样特征,脆性穿晶断裂是焊接接头疲劳失效的主要模式。