箱形梁与法兰焊接问题研究

详细分析了影响箱形梁与法兰焊缝质量的主要因素,通过开展焊接工艺研究,最终确定了焊缝的坡口形式和焊接参数,解决了箱形梁与法兰的焊接问题,焊缝质量达到了Ⅰ级焊缝要求,同时为箱形梁的批量生产奠定了基础。     

1Cr11Ni2W2MoV壳体的焊接工艺研究

某型号火药起动器壳体采用新材料1Cr11Ni2W2Mo V,需要进行焊接工艺研究。针对此产品进行了自动TIG焊工艺试验,对比了S-659和HGH367两种焊丝以及不同焊接电流、焊接速度配合所焊焊缝的组织及性能。结果表明,采用S-659焊丝以及大电流高速焊的"大规范"的焊接参数所焊焊缝,成形、组织及性能均更优,焊缝质量满足QJ1842-95Ⅰ级要求。在此基础上进行了产品模拟件及正式产品的焊接,所焊产品经X光检查合格,液压、气密试验考核合格,满足使用要求。     

铝合金焊缝成形的神经网络建模

利用神经网络对LF6铝合金的焊缝成形进行了建模，同时运用模糊推理的方法对神经网络的预测功能进行了扩展。首先根据实际确定焊缝的成形参数为正面熔宽、正面熔高、背面熔宽、背面熔高，焊缝成形的控制参数为对接间隙、送丝速度、焊接速度、焊接电流；采用正交试验设计的方法设计试验，使用较少的试验数据来获取焊缝成形信息。然后，进行试验，利用试验数据来对神经网络进行训练。采用BP算法对焊缝成形控制参数空间和焊缝成形参数空间进行了函数逼近，建立了BP网络模型。此模型能够对位于焊缝成形控制参数空间内的输入参数进行高精度的预测，对焊接参数进行修正以获得良好的焊缝成形，并可减少焊接试验次数。     

电子束焊接熔池流场数值模拟研究

基于电子束焊接"钉型"焊缝特征,建立了高斯面和旋转高斯衰减体复合热源模型,采用ANSYS FLOTRAN CFD有限元软件,对焊接熔池流场进行了数值模拟,研究了熔池内液态金属在温度场作用下涡漩流动过程,电子束、熔池、液态金属蒸汽之间相互作用关系,电子束匙孔效应、匙孔壁能量传递方式,熔深方向液态金属流动机理等;将316L不锈钢热物性参数输入复合热源模型,通过仿真计算,得到了316L不锈钢焊接工艺规范,即加速电压为60 kV,电子束流为30 mA,焊接速度为8 mm/s,采用该规范焊接的316L不锈钢试件焊缝拉伸强度为425 MPa,满足设计要求。通过对比数值模拟与实际焊接结果表明:模拟熔池形貌与实际焊缝形貌一致,数值计算结果与焊接试验结果相吻合,从而证明复合热源模型是正确和适用的。     

钛合金与铌合金的真空电子束焊接工艺研究

针对某航天双元发动机推力室的焊接问题，研究了钛合金与铌合金的真空电子束焊接技术，总结了一套工艺规范。并通过金相分析、力学性能试验、产品强度气密测试及发动机热试车，证明通过该技术可以获得满足设计要求的焊接接头。     

具有异构多操纵机构的飞行器复合控制技术

提出了具有异构多控制机构的飞行器复合控制决策与管理系统结构,建立了具有气动力/推力矢量/直接侧向力的异构多操纵机构的飞行器动力学模型,提出了模糊自适应控制分配与复合控制器优化集成设计方案。设计了基于参考模型的模糊自适应控制分配策略,使气动力/推力矢量/直接力任意形式组合及动态分配过程中复合执行机构等效动态特性与参考模型一致。采用进化策略对导弹复合控制系统参数进行了多目标优化设计。分别针对不同的组合形式进行了仿真研究,证明了具有异构多操纵机构的飞行器复合控制系统具有很好的快速大机动跟踪能力,实现了飞行器气动力/推力矢量/直接侧向力之间不同形式组合控制系统的自适应控制分配。     

Al-Zn-Mg-Sc合金电子束焊接接头组织与性能研究

针对Al-Zn-Mg-Sc铝合金进行真空电子束焊接试验,研究表明,焊接接头各区域显微组织有所变化,与母材相比,热影响区晶粒有所粗化,且晶粒内部弥散分布的Al3Sc粒子数量有所减小,焊缝区发生了再结晶,由母材细长的纤维状组织转变为等轴晶组织,Al3Sc粒子发生了溶解,且焊缝上部的晶粒尺寸明显大于焊缝中部的晶粒。拉伸试验结果表明,焊接接头抗拉强度达到基材强度的80%以上,大部分拉伸试样均在焊缝处断裂,退火态焊接接头经过焊后时效处理,接头强度可达515.7MPa,为母材的94.2%,有效地提高了焊接接头的抗拉强度。     

超薄特硬不锈钢的焊接工艺

不锈钢薄板焊接工艺研究已向超薄、特硬的方向发展。1990年,承接了制造精密薄板焊接设备及研究超薄特硬材料焊接工艺的任务。选用了经特殊冷作硬化处理的1Cr18Ni9薄带材。通过操作方法与接头结构,解决了超薄特硬材料的焊接坡口失稳;采用下料时切口留一定的毛刺,使焊缝饱满;选用45°对接接头,提高焊缝的承载能力;在操作上使用等能量输入法,消除了热裂纹等缺陷;通过对焊缝冷作硬化处理,提高了焊缝的机械强度。     

5A06铝合金薄壁贮箱焊接

材料为5A06铝合金的贮箱组件存在壁薄、结构复杂、尺寸大且容易变形，在试验中多次出现低压力爆破现象。为提高焊缝强度，满足产品焊接质量要求，对焊接工艺过程中焊接线能量对强度的影响进行了分析，对比了变极性手工TIG与自动TIG焊接方法，并改进了焊接结构。试验采取的措施有效地提高了产品的焊缝强度，满足了产品焊接质量要求。     

五轴相贯线焊接机器人控制系统研究

提出了一种以PMAC运动控制器为控制系统核心的五轴相贯线焊接机器人运动算法,分析了机器人的轨迹规划,对机器人的控制系统进行了相关研究.通过建立五轴相贯线焊接机器人的空间运动模型,推导出了相应的运动方程.确定了五轴相贯线焊接机器人系统的控制方案,研究了控制环的调整及参数选择,对控制及系统精度、误差补偿进行了一些理论分析.     

自锁阀激光焊接工艺研究

研究了自锁阀激光焊接焦点位置与焊缝熔深之间的关系、焊接速度和激光功率与焊缝熔深之间的关系,分析了随着激光功率增加,不同焦点位置的焊接过程依次经历稳定热导焊,热导焊、深熔焊交替进行的不稳定焊接和稳定深熔焊接三种模式,进而研究了稳定焊接模式下工艺参数与焊缝熔深之间的关系,得出了自锁阀在稳定焊接模式下的最佳焊接工艺规范参数.采用该激光焊接工艺规范焊接的常压和高压自锁阀焊缝外观质量、气密、液压以及焊缝氦质谱检漏试验结果全部满足设计要求.常压和高压自锁阀已经应用于嫦娥五号、探月工程、东风导弹武器系统、货运飞船、921-3推进分系统、东方红三号等推进系统的液体火箭发动机之中.     

薄壁“O”形钛环焊接工艺

介绍了用全位置自动脉冲氩弧焊方法 ,焊接薄壁“O”形钛环的工艺方法。合适的坡口形式、夹持工装、焊接参数及严格的焊前清理和保护措施 ,是获得优质焊缝的关键     

铣槽结构液体火箭发动机推力室壳体热应力分析

介绍了液体火箭发动机推力室铣槽结构热应力的数值分析方法,通过建立液体火箭发动机推力室的流场燃烧和导热理论模型,运用有限体积法考虑液膜冷却计算出发动机工作时的燃气、燃烧室壳体和冷却工质的温度场,将得出的结果作为壳体热应力计算模型的边界条件进行热应力场有限元分析。内、外壁温度的计算数据与实验结果基本相符。     

HG785D高强板封闭结构件塞焊缝焊接工艺及表面裂纹分析

针对HG785D高强板封闭结构件塞焊缝经常出现表面裂纹,采用混合气体(80%Ar+20%CO_2)保护焊进行塞焊,通过调节焊接电流、电弧电压和焊接环境的温度等控制焊缝成形及焊接质量的关键参数,制定出合理的焊接工艺,解决了塞焊缝表面裂纹的问题。     

铝合金CO2激光-TIG电弧复合焊接试验研究

以LF6铝合金为材料,开展了CO2激光-TIG电弧复合焊接工艺试验研究。试验结果表明,与单激光或TIG电弧比较,激光-TIG复合焊接可以提高焊缝熔深,改善焊缝成形,降低气孔和下塌等焊接缺陷。在此基础上,进一步研究了不同工艺参数对焊缝成形的影响,探索了铝合金激光-TIG电弧复合焊接的可行性。     

基于螺旋桨系统的平流层飞艇复合控制系统

针对平流层飞艇采用螺旋桨推力／气动力复合控制问题,提出了一种基于自适应滑模控制与模糊逻辑的姿态控制设计方法。基于平流层飞艇控制系统的配置状况,建立了飞艇俯仰通道的动力学模型,并将该动力学控制系统分为气动力控制子系统和螺旋桨推力控制子系统两部分。整个控制系统采用自适应滑模控制理论进行设计,利用所具有的强鲁棒性优点,克服了包括参数摄动与外界扰动在内的各类不确定性因素的影响。并通过基于规则的模糊推理来确定不同条件下控制力作用的大小,削除滑模控制产生的抖振。最后仿真结果表明,所提出的复合控制方案对平流层飞艇的姿态稳定具有良好的控制效果,从而验证了复合控制系统设计的有效性。
     

推力室头部钛合金钎焊工艺

研究了7715D钛合金推力室头部的钎焊工艺技术,解决了头部钎焊的结构形式、钎焊真空度、钎焊焊缝微裂纹等技术问题,总结了推力室头部钎焊工艺,经多次工艺试验和多批次产品生产表明,所采用的钎焊工艺焊缝成形良好,性能优良,质量可靠。     

SO(3)上航天器自适应反步姿态跟踪控制

针对刚体航天器姿态跟踪控制问题,提出了一种自适应反步控制方法。首先,考虑模型不确定性和外部干扰影响,通过引入一个非负定的势函数来描述姿态跟踪误差,在特殊正交李群SO(3)上建立描述航天器姿态运动的相对动力学方程,所建立的动力学模型有效地避免了用修正罗德里格参数或四元数描述航天器姿态时引起的奇异和退绕等问题;其次,设计的自适应反步控制器可保证闭环控制系统最终一致有界收敛,并用李亚普诺夫理论严格证明了闭环系统的稳定性;此外,设计的自适应控制律可以有效地处理系统总干扰;最后,针对航天器姿态跟踪控制场景进行数值仿真分析。结果表明:与传统PD控制器相比,所设计的控制器可以有效地提高控制性能。     

微电子封装中金丝球焊工艺质量预测模型设计与研究

微电子封装过程中焊接参数的选择直接影响金丝球焊接的质量,本文通过正交试验的方法将不同的参数值进行组合、试验并通过方差分析法从诸多参数中确定影响键合质量的主要参数。针对金丝球焊质量与其影响参数之间复杂的非线性耦合关系的特点,本文建立了BP神经网络,确定神经网络的各结构参数,建立了引线键合模型。通过对模型预测结果进行验证,表明所建模型具有较高的精度,能够准确地反映焊接质量综合指标的变化趋势。     

WELDOX960高强钢MAG焊的工艺研究

在工厂条件下,对WELDOX960高强钢采用OERLIKON公司生产的CarbofilFK-1000实芯焊丝进行MAG焊工艺试验,通过调节焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量等控制焊缝成形及焊接质量的关键参数,获得了合理的焊接工艺规范。焊后得知,焊缝外观较好,焊道均匀美观。经无损射线探伤检测,底片显示焊缝内部质量符合QJ176A—99Ⅰ级焊缝要求。