Welding Journal(《焊接雜志》)2012年第12期(91卷)要目

·專題·

降低電弧焊的生態(tài)影響焊接實(shí)踐中為減少能量損耗提供了一些建議 ………………………………………………M.A.Purslow(24)

焊接熱力學(xué)模擬中的程序輔助設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)例說明計(jì)算熱力學(xué)在設(shè)計(jì)焊接合金和提高生產(chǎn)效率中的應(yīng)用 …………………………P.Mason(28)

綠色:焊接工具公司的生存理念專業(yè)焊接夾具生產(chǎn)車間早已實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，這已成為生產(chǎn)慣例 …………………………………B.Kratz(32)

從紙張到圖像的變革采用焊接文檔軟件提供節(jié)省時(shí)間和金錢的解決方法 ………………………………………………D.Craig(38)

·美國焊工·

焊接煙塵收集裝置的選擇選擇煙塵收集系統(tǒng)裝置時(shí)需考慮的7個(gè)因素……………………………………………………G.Schreier(73)

從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)現(xiàn)場:學(xué)生學(xué)習(xí)一切費(fèi)里斯州立大學(xué)焊接學(xué)生從與業(yè)內(nèi)專業(yè)人士建立緊密的工作關(guān)系中受益 ………………K.Packard，等(78)

·焊接研究·

濕式焊接中氧化鈦型焊條的發(fā)展水下焊接中試驗(yàn)焊條的技術(shù)進(jìn)步使焊縫金屬性能得到改善……………………………V.R.Santos，等(319s)

模擬焊工對三維熔池表面的處理:第二部分—結(jié)果與分析開發(fā)一個(gè)模擬焊工控制熔池的模型以提高智能機(jī)器人系統(tǒng) ………………W.J.Zhang，Y.M.Zhang(329s)

移動(dòng)式機(jī)器人焊接平臺的理論驗(yàn)證研究了移動(dòng)機(jī)器人的焊接系統(tǒng)，擴(kuò)大了機(jī)器人在船舶等大型產(chǎn)品先進(jìn)制造領(lǐng)域中的應(yīng)用………………………………………………………………………………………………J.Stacy，S.Canfield(338s)

雙級等離子電弧管焊接工藝采用小孔型和熔透型復(fù)合工藝的等離子弧焊系統(tǒng)可形成良好的管道根部焊縫 …………X.R.Li，等(346s)

濕式焊接中氧化鈦型焊條的發(fā)展∥V.R.Santos，M.J.Monteiro，F(xiàn).C.Rizzo，等 .Welding Journal，2012，91(12):319s-328s.

文中簡述了氧化鈦型焊條的試驗(yàn)發(fā)展歷程。試驗(yàn)?zāi)康氖翘岣吆缚p金屬力學(xué)性能和降低擴(kuò)散氫含量。采用工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)了18批焊條，為增強(qiáng)焊縫金屬添加了鎳和鉬元素。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)AWSD3.6M:2010中高達(dá)20 m的評定，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了大量的焊接試驗(yàn)?zāi)M，并且被潛水者在海里10 m深度處使用，提出了焊縫金屬其它特性中的力學(xué)性能、化學(xué)成分、孔隙率和微觀結(jié)構(gòu)。為了對照，同時(shí)測試了3種商業(yè)焊條。圍繞著結(jié)構(gòu)A類焊點(diǎn)的結(jié)果和進(jìn)展進(jìn)行了討論，大多數(shù)試驗(yàn)焊條具有低孔隙度和很少的焊縫金屬微裂紋，其工作中的擴(kuò)散氫含量相當(dāng)于常用氧化型焊條擴(kuò)散氫含量。與文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)中的結(jié)果相比較，開發(fā)的氧化鈦型焊條具有低孔隙度和優(yōu)越的韌性及延展性。研究結(jié)果對濕型焊縫的質(zhì)量是一個(gè)重大的改進(jìn)，其中的大部分一致超過A類要求。

水下焊接;濕式焊接;SMAW;藥皮焊條;擴(kuò)散氫;焊條發(fā)展;氧化型焊條;氧

模擬焊工對三維熔池表面的處理:第二部分—結(jié)果與分析∥W.J.Zhang Y.M.Zhang等 .Welding Journal，2012，91(12):329s-337s.

摘要:理解和建立焊工對三維熔池表面模型有助于開發(fā)智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)，能更快地培訓(xùn)焊工。在這次對焊工的操作行為進(jìn)行建模中，研究了新焊工對電流的調(diào)整對用寬度，長度和凸起度來特征化的三維焊縫熔池表面的響應(yīng)。文中第一部分采用一種創(chuàng)新的機(jī)器視覺系統(tǒng)測量/記錄實(shí)時(shí)鏡面反射三維熔池表面，并進(jìn)行了制備實(shí)驗(yàn)，使其不僅降低焊工的不連續(xù)性反應(yīng)，而且確定了反應(yīng)過程中焊工的延遲和過程中的時(shí)間間隔。為了模擬焊工對動(dòng)態(tài)熔池表面的響應(yīng)，文中的這部分試驗(yàn)描述了不同的焊接速度下熔池的隨機(jī)變化，記錄了熔池表面的波動(dòng)及焊工對焊接電流的調(diào)整。通過最小二乘算法，不同結(jié)構(gòu)電弧的不同模型識別與影響三維熔池表面的調(diào)整電流相關(guān)聯(lián)。發(fā)現(xiàn)焊工的響應(yīng)不僅與三維熔池的表面有關(guān)，而且還依賴于焊工先前的調(diào)整。通過進(jìn)一步的試驗(yàn)證實(shí)，最終的模擬能有效地預(yù)測焊工的反應(yīng)。

關(guān)鍵詞:焊工操作行為;建模;三維熔池表面;鎢極惰性氣體保護(hù)焊(GTAW)

移動(dòng)式機(jī)器人焊接平臺的理論驗(yàn)證∥J.Stacy，S.Canfield等 .Welding Journal，2012，91(12):338s-345s.

摘要:傳統(tǒng)的機(jī)器人焊接，常應(yīng)用在汽車生產(chǎn)等行業(yè)，在非結(jié)構(gòu)化制造技術(shù)領(lǐng)域，如造船業(yè)中的應(yīng)用受限。造成這一局面的部分原因是制造系統(tǒng)的規(guī)模、大小和焊接的位置。在非結(jié)構(gòu)化的加工環(huán)境下，機(jī)械化焊接傳統(tǒng)地由一個(gè)固定的導(dǎo)軌系統(tǒng)和一個(gè)沿著導(dǎo)軌操作的機(jī)械化焊接小車組成。人們正在追求一種從移動(dòng)式機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展起來的可替換的焊接方法，例如半自動(dòng)化移動(dòng)式機(jī)器人焊接系統(tǒng)(MRWS)。移動(dòng)式機(jī)器人焊接系統(tǒng)是由兩個(gè)自由度的移動(dòng)平臺和三個(gè)自由度焊槍機(jī)械手組成的輕便型移動(dòng)機(jī)械手，通過使用永磁導(dǎo)軌和沿焊接接頭定位焊槍，移動(dòng)式機(jī)器人焊接系統(tǒng)能應(yīng)用到鐵表面。為了獲得多種焊接接頭，設(shè)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)用最短的設(shè)置時(shí)間應(yīng)用到機(jī)械化焊接過程中。設(shè)置包括在焊接表面應(yīng)用移動(dòng)式機(jī)器人焊接系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)其形成預(yù)期的焊接接頭。為了將其利用在生產(chǎn)環(huán)境中，這樣的一個(gè)系統(tǒng)在焊接過程中必須被驗(yàn)證執(zhí)行。在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下，移動(dòng)機(jī)器人焊接系統(tǒng)可作為一種有效替代機(jī)械化的焊接方法。驗(yàn)證過程包括兩個(gè)部分:設(shè)計(jì)驗(yàn)證基于移動(dòng)機(jī)器人焊接系統(tǒng)模擬的理論分析來證明可以滿足該焊接工藝的要求;其次是基于AWS焊接檢驗(yàn)規(guī)范對特定的、常用的焊接工藝進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。設(shè)計(jì)的可行性主要集中在移動(dòng)機(jī)器人焊接系統(tǒng)和已證明的固定導(dǎo)軌機(jī)械化焊接系統(tǒng)的區(qū)別，移動(dòng)平臺上的焊槍移動(dòng)控制，以及移動(dòng)機(jī)器人焊接系統(tǒng)磁腳對焊接工藝的影響。采用立向上焊接低碳鋼垂直焊縫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性驗(yàn)證(3G-PF)。

關(guān)鍵詞:機(jī)器人;金屬極惰性氣體保護(hù)焊;自動(dòng)化;造船業(yè)

雙級等離子電弧管焊接工藝∥X.R.Li，Z.Shao，Y.M.Zhang等 .Welding Journal，2012，91(12):346s-357s.

摘要:小孔型等離子弧焊采用高穿透性等離子氣流形成窄內(nèi)徑焊道，易導(dǎo)致焊道不規(guī)則、不良潤濕角、飛濺。對熔透型等離子弧焊來說，等離子氣流需要較低的熔透和較高的熱輸入便可獲得所需的熔深。因此，焊縫成形的原理與鎢極氬弧焊(GTAW)類似。對于自動(dòng)化管焊接，需要低的熱輸入和焊接熔池以減低內(nèi)直徑方向上的凸起度和達(dá)到焊趾部位的凸起度。為此，提出了一種新型的等離子弧焊模式，即雙級等離子弧焊，它是通過在小孔型階段實(shí)現(xiàn)部分熔透，然后再利用熔透型階段，最終實(shí)現(xiàn)接頭的全熔透。而小孔型階段有助于減少熱輸入和焊接熔池，熔透型階段完成接頭的全熔透，減少等離子氣流對形成良好焊道幾何規(guī)則性的影響。為確保整個(gè)焊縫的熔透，開發(fā)出的閉環(huán)控制系統(tǒng)使用電弧信號可以自適應(yīng)地確定熔透型階段的持續(xù)期。對不銹鋼管環(huán)焊縫焊接進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)以達(dá)到圓滑過渡的焊道和適中的焊道寬度并無飛濺。與小孔型等離子弧焊相比較，略微增加凈熱量輸入就能明顯地改善焊道的幾何規(guī)則性;而與熔化等離子弧焊和GTAW相比較，凈熱輸入量大約減少40%，內(nèi)徑焊道寬度也減少40%。

關(guān)鍵詞:小孔型;熔透型;熔深控制;管道焊接;凈熱輸入量