航空航天用铝合金机器人焊接内部气孔缺陷在线检测

铝合金机器人钨极氩弧焊(GTAW)是航空航天关键零部件的主要成形制造方法,内部气孔是其典型焊接缺陷。由于它与传感信息的弱相关性,实现准确的在线气孔检测仍极具挑战。利用SEM和EDS对气孔的宏观分布、成分含量及大小进行定性及定量表征,发现了两类内部气孔以及镁元素在气孔产生及长大过程中的重要性。利用主成分分析研究并建立了气孔与氢谱线(656.28nm)之间的强相关关系,提出了基于氢谱线主分量系数(PCoefHS)的气孔在线监测方法,最后通过集成PCA–Tsne技术对不同程度气孔缺陷进行可视化。验证结果表明所提方法可实现对严重链状气孔、中度气孔及无气孔缺陷焊缝的有效检测及可视化表征。     

铝及其合金焊缝气孔的评价及气孔产生的倾向——母材表面状态的影响(2)

对于 MIG 焊缝在研究气孔氢产生倾向的问题上,迄今为止,大多数都是从母材及焊丝的表面和内部,即:(1)固溶于母材及焊丝中的氢;(2)母材及焊丝表面吸附的水份及化学结合的水份经分解而产生的氢;(3)附着于母材及焊丝表面上的水份,有机物,腐蚀产物等经分解而产生的氢的几个方面入手的。从文献介绍来看,在探讨气孔的形成     

激光选区熔化成形TC4钛合金的电子束焊接气孔缺陷控制研究

激光选区熔化(SLM)增材制造技术常用于格栅、腔体结构、燃烧室组件等航空、航天、兵器领域复杂小型零件的制造.为了适应大尺寸零部件的制造,较为理想的方案是采用分段增材成形+拼焊连接的方案,针对SLM成形TC4钛合金进行了电子束焊接工艺验证研究,分析了SLM成形材料焊接气孔缺陷及其产生原因,探讨了不同焊接工艺对气孔缺陷的改...     

硬质聚氨酯泡沫塑料夹芯气孔缺陷研究

在介绍了泡沫塑料成型机理与过程的基础上，重点研究了模塑成型的硬质聚氨酯泡沫塑料夹芯上气孔缺陷的类型及产生原因，指出可从发泡原料组分、发泡工艺及模塑型腔设计等方面采取措施来显著减轻夹芯气孔缺陷。     

起落架构架焊接气孔的防止

构架是起落架的关键部件之一,它与后轮轴相联,着陆时承受着强大的冲击载荷,因此焊接气孔危害极大,会造成应力集中,影响焊接强度,甚至引起脆断。我们在试制起落架构架时常产生焊接气孔,每批零件大约有70％不符合标准而要补焊。这样对产品质量及生产周期都带来很大影响。     

钛合金非熔透性脉冲激光深熔焊气孔行为初探

钛合金非熔透性脉冲激光深熔焊过程中,随着离焦量的增加焊缝中气孔数量明显降低,当离焦量达到±5mm以上时,焊缝中气孔缺陷几乎可以消除。增加离焦量降低了激光束作用域的能量密度,熔池底部材料气化的剧烈程度与形成金属蒸汽的压力均随之降低,加快小孔底部液态金属的回填;同时会使小孔的开口变大,减缓小孔顶部的闭合,有助于金属蒸汽的溢出,焊缝中气孔缺陷可大幅降低。     

细丝二氧化碳气体保护焊气孔的产生与预防

二氧化碳气体保护焊,具有生产效率高、成本低、可清楚地观察整个焊接过程等优点,因此,目前各工业部门正在逐步扩大其应用范围。我厂在应用细丝二氧化碳气体保护焊时(设备为自制三相桥式硅整流有级调压焊机,焊丝为H08Mn2SiA,直径0.6～0.9毫米,被焊材料为30CrMnSiA钢板,厚度小于3毫米),发现焊缝中存在大量气孔,严重影响焊接质量。经过不断试验、改进,现在气孔问题已基本解决。下面重点谈谈气孔的产生与预防。     

钛合金激光未穿透焊气孔形成的机理研究

针对钛合金激光焊接的气孔问题进行了研究，对不同工艺参数下钛合金自熔激光焊接试样中的气孔数量及分布进行了金相观察，并进行了酸洗试样的对比试验。研究结果表明：钛合金未穿透激光焊接过程会形成气孔，酸洗对气孔的形成没有明显影响。根据气孔的位置分布及尺寸大小，提出将钛合金激光焊接气孔分为Ⅰ型气孔和Ⅱ型气孔，并阐述了未穿透激光焊接过程中Ⅰ型气孔形成的机理。     

电子束焊接气孔的控制

本文介绍了焊接气孔产生的原因，根据电子束非穿透焊缝根部气孔及穿透焊缝内部气孔的形成机理，提出了减少气孔的焊接工艺措施。     

气孔缺陷对TA15 钛合金氩弧焊接头疲劳性能的影响

对TA15钛合金氩弧焊接接头的组织和疲劳断裂特征进行了分析,对气孔缺陷和疲劳寿命的关系进行了定量表征.结果表明:疲劳裂纹起源于焊缝的亚表面或者内部气孔缺陷,当气孔尺寸较小时,断口会出现“鱼眼”形貌特征;应力水平较低时,气孔尺寸对疲劳寿命的影响尤为显著,在特定的应力水平下,可以通过构件中的气孔缺陷尺寸来预测其寿命,对于焊接结构疲劳寿命的预测和构件焊接质量的评定具有重要的工程意义.     

外加间歇交变纵向磁场对GTAW焊缝中气孔的抑制

针对ＬＤ１０ＣＳ铝合金焊接接头易产生气孔的现象，采用外加间歇交变纵向磁场的ＧＴＡＷ焊接技术，选用合理的焊接规范，有效地抑制了焊缝中气孔的产生，并探讨了外加间歇交变纵向磁场抑制气孔的方法和机理。     

焊丝超声振动对铝合金熔化极气体保护焊缝成形及气孔的影响

铝合金熔化极气体保护（GMA）焊接过程中引入超声能场可以有效降低焊缝气孔缺陷及改善焊缝成形。焊丝超声频振动引入超声能场,可以避免超声能量转化率低及焊炬复杂化等弊端,是一种可行的超声施加方式。然而,关于焊丝超声频振动对铝合金GMA焊缝成形及气孔行为的影响尚不清晰,对此进行了具体研究。结果表明：焊丝超声频振动后,焊道波动范围与表面粗糙度均减小,同时焊缝表面光亮程度也提高,当超声工具头振幅为26.3μm时,焊缝表面成形最佳,焊缝熔宽和熔深都有不同程度的增大;随着超声工具头振幅的提升,深宽比总体呈上升趋势,当超声工具头振幅为26.3μm时,深宽比提升幅度为9.72%,焊缝气孔缺陷明显得到改善;当超声工具头振幅为22.8、24.9、26.3μm时,焊缝气孔数量减少幅度分别为76.9%、65.7%、71.8%,同时气孔主要分布于焊缝上部。声学仿真结果表明,超声能量主要沿焊丝轴向传播,熔池下部声压幅值较大,这与焊缝熔深增加及焊缝下部气孔减少具有较好的对应关系。     

GH4169合金激光选区熔化成形工艺与缺陷特征的相关性

通过改变激光选区熔化成形工艺,即激光功率和扫描速度,制备多个GH4169试样。采用金相法观察显微组织及其内部缺陷的形貌与分布,采用X射线断层成像获得试样孔隙率,并统计分析缺陷三维特征,研究成形工艺与缺陷特征的相关性。结果表明：当能量输入密度为59.1 J/mm³的优化工艺时成形试样中互相搭接的熔道形貌齐整、随机分布的规则气孔尺寸小于30μm、致密度高达99.9998%。在较窄的工艺窗口下(220～300 W、700～1300 mm/s),试样致密度对扫描速度更为敏感,高扫描速度易形成分布在熔道搭接区内极不规则的未熔合。偏离优化工艺时,缺陷数量增多,部分缺陷尺寸大于30μm,其中高激光功率形成的气孔形状或高扫描速度形成的未熔合形状都与各自的尺寸密切相关,即尺寸越大,形状越不规则,产生的不利影响要远大于规则气孔。     

复合材料修理结构的缺陷特征与超声信号

研究了热补仪修理复合材料层压板结构的缺陷特征。金相显微分析结果表明,当修补层数为2层时,样品没有任何缺陷产生;当修补层数增加到4层时,修补层内出现气孔缺陷;当修补层数增加到6层时,除了修补层内出现大量气孔缺陷以外,胶膜层也出现气孔,导致弱粘接/脱粘缺陷的产生。超声检测的结果与金相显微分析一致,很好地再现了上述缺陷。     

俄国Al—Mg—Li系1420合金的焊接裂纹和气孔

论述了Ａｌ－Ｍｇ－Ｌｉ系１４２０合金焊接时的主要缺陷（裂纹和气孔）的形成机理，针对这两种缺陷提出了减少和消除裂纹和气孔的有效方法。     

工艺参数对电弧增材制造2219铝合金微气孔缺陷的影响分析北大核心CSCD

微气孔是电弧增材制造2219铝合金面临的主要问题。采用Advanced CMT+P(变极性CMT+脉冲)熔滴过渡模式,研究了EP/EN(正负半周波数)、扫描速度、送丝速度等电弧增材工艺参数对成形2219铝合金微气孔缺陷的影响规律。结果表明:通过改变EP/EN、扫描速度、送丝速度等参数调控热输入可影响气孔率;在热输入较低时,气孔以形核和长大为主,随热输入增加微气孔数量增多、尺寸增大;在热输入较高时,气孔逸出开始占优,随热输入增加微气孔数量减少;在热输入低至230.5或高至439.5 J/mm时,平均气孔率均可降低至0.2%以下。     

无气孔压力铸造

西安航空发动机公司研究的无气孔压力铸造新技术已应用于铝合金的轻型车轮毅制造。其技术特点为:给压力铸造模腔充活性气体,该气体与铝结合成细小而分散的氧化物,从而消除工件内的气孔。不但铸造质量有保证,而且上刊。韧性好,不易发牛断裂。 采用无气孔压力铸造L艺,尺寸精确,工序简单 效伞很高。按单模腔,中等复杂程度,一台压力铸造机20—405便可牛产一模。而且,它在保证机械性能及较轻的结构条付下,百着较大的设计自由度。无气孔压力铸造@吴毅人     

压铸件气孔问题的探讨

通过实例探讨了压铸件中气孔的成因及预护措施．     

钛合金焊接的常见缺陷及其预防

钛和钛合金的突出优点是比强度高、中温性能和耐腐蚀性好。从 60年代起 ,钛合金即开始用于飞机结构 ,到 80年代 ,军用飞机的钛用量已占飞机结构重量的 2 0 %～ 2 5% ,这种趋势还将继续发展。我国制造的军用飞机也已经采用了钛合金 ,钛合金焊接可能产生的缺陷及其预防亦日益受到重视。1　钛合金焊接常见缺陷的成因钛有 2种晶格结构 :882℃以下为密排六方晶格结构 ,称为α钛 ;882℃以上为体心立方晶格结构 ,称为β钛。钛合金焊接的常见缺陷主要有 3种 :焊接接头脆化 ;焊接接头裂纹 ;焊接接头中的气孔。1 1　气体等杂质污染引起的焊接接头脆化…     

关于铝合金（LF6）焊缝“黑线”问题的研究

1概述用自动亚弧焊焊出的铝合金箱体,经X光检查发现,有些箱体的焊缝X光底片上均存在一些不完全连续的“黑线”。箱体材料为LF6,按常规X光检查通常认为该“黑线”可能是某种焊接缺陷,对此我们进行了失效分析。2试验结果2．1常规金相检查LF6铝板厚6mm取破坏的箱体上焊缝试片做断口低倍、高倍实验。断口为均匀韧性断口,组织正常。低倍检查：无缺陷;组织正常。高倍金相检查：无裂纹、夹渣、气孔、未焊透等焊接缺陷;横截面焊缝组织为点状与枝晶状组织,组织正常。2．2扫描电镜分析断口电镜扫描为正常韧窝组织,无明显夹杂、裂纹、气孔…