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关键词： 激光技术   焊缝表面质量检测   图像处理   光照模型   机器视觉  

摘要： 为实现焊缝表面质量的自动检测,本团队设计了一种焊缝表面质量自动检测方法。首先对焊缝图像进行处理,提取出焊缝的中心线,并通过最小二乘法和K均值聚类算法提取焊缝特征点,进一步测量得到熔宽、余高等焊接参数;然后根据中心线数据建立三维光照模型,依据亮度的强弱与分布设立亮度特征,并根据亮度特征针对无缺陷焊缝以及咬边和气孔焊缝进行了识别。结果表明,所提焊缝表面质量检测方法对焊缝的自动识别准确率较高,而且稳定性高,效果好。

关键词： 双丝焊   焊接工艺   焊缝成形   正火钢  

摘要： 高速、轻量化已经成为轨道交通行业日益关注的焦点。针对12 mm厚的P355NL1正火钢采用高效的双丝GMAW焊,对其焊缝成形工艺进行了研究,分析了双丝夹角、送丝速度(焊接电流、电弧电压)等参数对焊缝成形的影响。结果表明,当双丝夹角为10°时,主丝电弧和从丝电弧的热量在坡口底部和侧壁得到合理的分配;当送丝速度为7 m/min和8 m/min时,焊缝表面成形和背部成形良好;当送丝速度为10 m/min时,熔池金属焊漏下淌,在焊缝背部形成焊瘤,成形差。

关键词： 被动视觉   双目视觉   角接焊缝   焊缝识别  

摘要： 针对焊接自动化中的焊缝检测与操控系统,利用双目视觉识别技术,首先在传统图像处理算法的基础上加入辅助标志点进行角接焊缝的识别;其次设计在不同环境下检测角接型焊缝的算法,采用阈值处理、滤波、降噪、形态学变换、最小矩形检测等算法,建立一套基于双目视觉的焊缝识别系统;最后搭建机械臂进行多组不同模态的模拟焊接试验,验证系统的可行性.实验结果表明:系统能精确识别焊缝位置,并控制机械臂进行焊接.

关键词： 随机振动   螺栓断裂   控制点  

摘要： 随机振动是机载电子设备须承受的多种严酷力学环境考验之一。某机载电子设备在随机振动试验中紧固螺栓发生断裂失效。针对这一问题,利用有限元分析软件,对断裂螺栓进行强度校核;通过物理试验方法监测输入载荷控制点分布在不同位置时对试验设备载荷响应的影响;分析找到了螺栓松动后受剪力作用是导致螺栓断裂的原因。最后,通过采取整改措施并进行振动试验,验证了螺栓断裂原因分析的准确性和整改措施的有效性,对同类电子设备振动问题具有一定的参考意义。

关键词： 奥氏体不锈钢   角焊缝   拉伸试验   低温性能  

摘要： 焊接接头作为压力容器的重要组成,其低温下的力学性能直接影响容器的安全性.目前针对奥氏体不锈钢焊接接头的力学性能研究主要集中在对接焊缝连接件,且试验温度多为常温和-196℃,对角焊缝在不同温度下的研究较少.为了研究S30408不锈钢角焊缝接头的低温力学性能,采用100 t万能试验机,在-60~20℃的温度范围内,进行了一批正面和侧面角焊缝接头试件低温下的拉伸试验,绘制其在各温度下的应力-应变曲线,以及焊缝强度、变形和破坏特征.采用热场发射扫描电子显微镜JSF对断口形貌进行了观测研究,分析其组织特点.试验结果表明:-60℃相较于20℃,正面角焊缝构件屈服强度提高了18%、抗拉强度提高了25%,侧面角焊缝构件分别提高了约35%和30%,低温强化效应显著;正面角焊缝构件的抗拉强度与侧面件的比值略小于理论值1.5;正面角焊缝受到拉力和剪力共同作用,20℃时其弹性模量为198 GPa,侧面构件仅受剪力作用,其弹性模量约102 GPa;弹性模量随温度降低增长缓慢,正面构件的弹性模量最大增幅为6%,侧面构件为9%;正面角焊缝的断口呈多边形韧窝形貌,侧面为剪切型韧窝形貌,温度降低,韧窝数量均减少,颜色变浅,塑性变形能力减弱,但仍旧为韧性断裂.

关键词： 带补强板安放式接管   支管连接接头   相控阵超声检测   仿真分析  

摘要： 针对在役石油化工设备以及管道带补强板安放式接管角接接头(支管连接接头)常规无损检测方法难以实施的现状,对此类焊接接头进行了相控阵超声检测仿真工艺分析研究,并将制定出的检测工艺在模拟试块上进行验证,结果显示,检测效果良好。该工艺为带补强板安放式接管角接接头的检测提供了一个新的技术手段。

关键词： X80钢管   焊接接头   焊后热处理   组织性能  

摘要： 针对φ1 219 mm×33 mm X80钢管焊缝金属进行了焊后热处理,对热处理前后焊缝金属的显微组织进行了观察,分别进行了拉伸性能、冲击韧性、硬度测试,对比分析了显微组织特征及力学性能的差异,研究了焊后热处理前后冲击断口的形貌特征。结果表明:焊态及焊后热处理的焊缝金属显微组织主要由准多边形铁素体、粒状贝氏体和弥散分布的M/A组元组成,但2种状态下组织中M/A组元所占比例及形态和分布差别较大,焊后热处理的组织中析出了较多碳化物,大多数碳化物分布在粒状贝氏体中,少量分布在原奥氏体晶界上,这些粗大且分布不均匀的碳化物颗粒对焊缝金属的冲击韧性有一定的影响;焊后热处理的焊缝金属的抗拉强度及硬度值较焊态的略有降低,但是低温冲击韧性较焊态的有明显改善。此外,碳化物的析出会对焊缝金属的韧性产生一定影响,细小碳化物的析出有利于改善焊缝的韧性。

关键词： 法兰   密封性   垫片常数   螺栓连接  

摘要： 设计了一款偏心轮式快速夹紧法兰,能够实现快速松弛和夹紧,简化了机构结构,节省松弛和夹紧时间。分析了偏心轮式快速夹紧法兰的密封性,利用PVRC垫片常数设计法兰,保证螺栓装配载荷,实现了较为理想的密封性,符合基本管道运输的要求。设计了螺栓的布置形式,确定了其结构及尺寸,对其进行力学分析以验算其力学性能。对偏心轮式快速夹紧法兰进行虚拟装配,设计了整体效果图,为实现其制造及量产提供了可行性思路。该法兰结构快捷方便,同时可减少泄漏率。

关键词： 高压气水罐   焊缝   裂纹   成因分析   处理对策  

摘要： 某钢厂1台高压气水罐进行定期检验时,磁粉检测发现层板与下封头连接焊缝存在裂纹缺陷。本文结合设备的制造工艺和使用工况进行了裂纹成因分析:封头和层板连接部位的线接触层板表面是应力集中部位,在交变的压力载荷长期作用下,层板底部萌生疲劳裂纹,并扩展至层板外堆焊焊缝表面。通过去除裂纹位置整圈层板母材而进行的重大修理可彻底清除裂纹缺陷,保证了设备的安全运行。

关键词： 焊缝余高   热影响区宽度   管道   环焊接头   轴向承载能力  

摘要： 以OD559 mm×31.8 mm L485管道为研究对象,采用有限元方法研究了其环焊缝余高和热影响区宽度变化对熔化极气体保护焊(GMAW)环焊接头的轴向承载能力影响。研究结果表明,当环焊缝和母材是高强匹配时,GMAW环焊接头的轴向极限载荷和轴向平均应变随HAZ宽度增大而减小,失效位置由管体转移到热影响区。当HAZ宽度小于2 mm时,即使HAZ的强度比母材强度低20%,在拉伸载荷下环焊接头的轴向应变也主要发生在母材。环焊缝余高高度和宽度增加对GMAW环焊接头轴向极限载荷和轴向平均应变影响较小,但较大的焊缝余高高度和宽度会导致管道内壁根焊两侧附近产生较大轴向应力和应变而发生失效。