工艺质量管理研究现状

工艺质量管理研究现状（精选8篇）

工艺质量管理研究现状 第1篇

厌氧氨氧化及其工艺的研究现状

厌氧氨氧化工艺是生物脱氮领域里不断发展起来的新工艺,具有自身的优势,有很好的发展前景.通过介绍厌氧氨氧化的.发展,进而谈到对厌氧氨氧化菌的研究.重点介绍了目前已开发出的三种厌氧氨氧化工艺:两相SHARON-ANAMMOX工艺、OLAND工艺、CANON工艺.

作 者：马从安 张树德 MA Cong-an ZHANG Shu-de  作者单位：河北理工大学,建筑工程学院,河北唐山,063009 刊 名：河北理工大学学报(自然科学版) 英文刊名：JOURNAL OF HEBEI INSTITUTE OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 30(3) 分类号：X703 关键词：厌氧氨氧化   生物脱氮   SHARON-ANAMMOX   OLAND   CANON  

 

工艺质量管理研究现状 第2篇

与传统的工程机械装配工艺相比，我国现代化工程机械装配工艺在批量生产与科技含量方面已经取得了较大的进展，发展水平也有所提高。但是通过与其他机械装配工艺水平比较，我们依然可以发现，我国工程机械装配工艺还存在不少问题，其中之一就是自动化程度仍然较低。首先，从我国输送自动化程度来进行分析[6]。目前我国工程机械大多属于批量生产，批量生产形式大多以小批量生产为主，这是因为部分零件对加工精准度的要求较高，而这些加工精准度较高的工程机械装配形式也主要以固定式的装配为主，因此导致输送自动化程度较低，流水生产的现象较为严重;此外，从我国工程机械装配的作业形式来看，虽然我国目前的工程机械装配作业形式已经开始由人工作业向自动化装配转变，但是整体水平还较低，人工作业的现象仍然较多，自动化程度有待提高。

3.2装配工具较为落后

工程机械装配工艺需要以工艺装配和工具为基础，工艺装配和工具的科技含量越高，工程机械装配的效率和零件加工的精准度就越高。但是从我国工程机械装配工艺的发展现状来看，我国工程机械装配工艺所需的工艺装备和工具整体水平仍然较低。工程机械装配工艺经常需要使用到的工艺装配和工具有拧紧机和压装机。装配过程中需要采用冷热交替的方法来实现外圈与孔、轴承内圈与轴以及销与孔的装配，但是很显然这样的装配程序需要花费的工序较多，还需要使用到专业的冷冻柜和加热箱，效率较低。压装机虽然结构比较简单，也具有较强的适用性，使用压装机可以较好提高工程机械装配的效率。但是采用压装机工艺需要另外设计，所需生产成本较高。而拧紧机主要负责的是装配作业中的连接和固定。工程机械装配中使用的螺栓大部分属于大螺栓，只有大螺栓才能够对机械关键部位拧紧，协助做好机械装配工作。然而，直径太大的螺栓对于拧紧的力度要求较高，单纯依靠普通的气动扳手进行拧紧无法达到固定效果，时间长了之后还有可能导致螺栓松动，对机械安全十分不利。因此，我国相关人员和部门还需要采用更加先进的拧紧机，来对螺栓进行拧紧和固定。

3.3人力劳动的强度较大

CMT工艺应用及其研究现状 第3篇

一、CMT工艺发展

CMT是Cold Metal Transfer (冷金属过渡) 的简称, 是福尼斯 (Fronius) 公司在钢与铝焊接、无飞溅引弧 (SFI) 技术和微连接技术基础上发展起来的。早在1991年, Fronius公司就致力于研究钢和铝的连接。1997年成功开发出无飞溅引弧技术 (SFI) , 这项技术为CMT的发展奠定了基础。1999年, Fronius公司研究了灯座的微型焊接技术并最终使CMT技术成为现实。2002年, Fronius公司开始开发CMT焊接系统, 并最终将该技术应用于生产。

二、CMT工艺特点

CMT工艺的熔滴过渡从形式上看是短路过渡。众所周知, 传统短路过渡存在飞溅、成形差和焊接薄板时热输入量大等问题。但是在CMT熔滴过渡过程中电弧是人为地使之有规律的不连续。这导致了“热-冷-热-冷”的循环过程, 因此显著降低了热输入量。与传统的熔化极气体保护焊 (GMAW) 相比有三个明显的不同:

(一) 首次将焊丝的运动同熔滴过渡过程相结合。使用CMT工艺, 焊丝的送进/回抽动作影响焊接过程。换句话说, 熔滴的过渡过程是通过送丝运动变化来控制的, 焊丝的“前送/回抽”频率可高达70次/秒。整个焊接系统的闭环控制包含焊丝的运动控制如图1所示, 而在普通的GMAW焊中送丝系统都是独立的, 并没有实现闭环控制。这是其重大的创新之处。

(二) 熔滴过渡短路时电压和电流几乎为零。数字化控制的CMT焊接系统, 自动监控短路过渡的过程, 在熔滴过渡短路时, 电源将电流降至非常低, 热输入量也几乎为零, 大幅降低热输入量。

(三) 焊丝的回抽帮助熔滴脱落。尽管熔滴过渡时电流非常低, 焊丝的机械式回抽运动同样能保证熔滴的脱落, 同时避免了普通短路过渡方式引起的飞溅。克服了以往STT法单纯靠控制波形与脉动送丝法单纯靠控制焊丝运动带来的不足。

正是由于CMT与普通的GMAW这三个显著地不同, 使得CMT与普通GMAW焊相比具有非常多的优点。 一是CMT技术真正实现了无飞溅焊接, 在短路状态下, 焊丝的回抽运动帮助焊丝与熔滴分离。通过对短路的控制, 保证短路电流很小, 从而使得熔滴过渡无飞溅。 二是CMT焊弧长控制精确, 电弧更稳定。普通MIG/MAG焊弧长控制是通过电压反馈方式, 容易受到焊接速度改变和工件表面平整度的影响。而CMT方法则不然。电弧长度控制是机械方式的, 它采用闭环控制和监测焊丝回抽长度, 即电弧长度。在导电嘴离工件的距离或焊接速度改变情况下, 电弧长度是一致的。其结果是CMT电弧更稳定, 即使在焊接速度快的前提下, 同样不会出现断弧。 三是CMT技术引弧迅速可靠, 引弧速度是普通GMAW焊速度的两倍, 在非常短的时间内即可熔化母材。四是焊缝成形均匀一致, 焊缝的熔深一致, 焊缝质量重复精度高。普通GMAW焊在焊接过程中, 焊丝伸出长度改变时, 焊接电流会增加或者减少。而CMT焊焊丝伸出长度改变时, 仅仅改变送丝速度, 不会改变焊接电流, 从而实现恒定的熔深, 加上弧长非常稳定, 焊缝成形非常均匀一致。五是低的热输入量, 小的变形, 具有良好的搭桥能力, 间隙装配要求低。 六是具有更快的焊接速度。1mm铝板对接可以达到250cm/min, 钎焊电镀锌板可以达到150cm/min。

三、CMT工艺的应用

研究表明, CMT技术不仅降低了热输入量, 而且与脉冲MIG焊相比, 焊丝熔化率更高。通过调整电流短路持续时间, 焊丝熔敷率改变很小的情况下即可以控制熔深。另外, 将CMT工艺与脉冲MIG焊相结合, 可以大大扩展可以焊接的材料厚度, 而且焊缝成形美观。也就是说CMT技术提供了一个焊接热输入量非常低而且焊缝成形美观的平台, 可以在此基础上提高焊接能量的输入, 使之应用范围扩大。 目前CMT工艺的三个主要应用是:

(一) 无飞溅的MIG钎焊。由于很低的热输入量以及真正的无飞溅焊接, 使之可以进行钎焊。独特的熔滴过渡方式, 使它可以适于各种位置的钎焊。效率和应用范围与传统钎焊相比, 效率更高, 应用更广。

(二) 焊接薄板。CMT解决了传统气体保护焊热输入量大, 和因此带来的焊接变形大, 飞溅大的问题。非常适于焊接薄板材料, 甚至到0.3mm的超薄板, 并且无需担心烧穿和塌陷。

(三) 钢与铝的异种金属焊接。随着汽车行业越来越多的应用铝板。钢与铝的连接也就是一个必须解决的问题。人们对此进行大量的研究, 热连接或者普通的熔焊, 在连接钢与铝时产生较厚的脆性金属间化合物, 这影响了接头性能。在用CMT焊接镀锌钢板与铝的研究中, CMT可以很好的控制脆性金属间化合物的厚度, 保证接头的力学性能。在焊接铝与镀锌钢板时减少锌层的蒸发, 保证了材料的抗腐蚀性。

除此之外, CMT有非常好的适应性, 不必像TIG一样对装配精度要求极高。再加上一元化的专家库系统, 使它特别适用于自动焊。因此, CMT是一种非常有发展前景的工艺。在汽车行业、家用电器、航天和航空工业、船舶行业和某些建筑行业都有很好的应用前景。

四、CMT技术的国内外研究状况

CMT技术的发展有三个技术基础。第一个基础是钢和铝的焊接, Fronius的这个研究自从1991年以来一直在进行。第二个与CMT技术开发过程有关的就是Fronius在1997年开发的SFI (无飞溅) 引弧技术。这为CMT技术打了一个良好的基础。终于, 1999年Fronius应于灯基座的需要开发了微焊接技术。这就是CMT实际诞生的三个技术基础。

如上所述, 欧洲中心奥地利的福尼斯FRONIUS公司1991年开始研究钢与铝的焊接, 1997年在钢与铝焊接和无飞溅引弧技术基础上, 经过5年的努力, 开发出CMT冷金属过渡技术, 为MIG/MAG焊的应用拓宽了新的领域。

哈尔滨工业大学的蒋晓飞等人利用CMT技术在30CrMnSi钢板表面熔敷CuSi3, 采用背散射、能谱分析及X射线衍射等方法对接头区显微组织及成分进行了研究。结果表明, CMT技术实现了熔敷层与基体的冶金结合, 送丝速度的变化对熔敷区组织具有显著影响;哈尔滨工业大学的张洪涛等人针对铝及其合金在汽车工业中的广泛应用, 铝和钢之间的连接便成为焊接领域的热点问题之一。通过外加回抽力来实现短路过渡的CMT方法可以成功的以熔钎焊的方式连接铝和镀锌钢板的搭接接头, 但是其连接机理尚不明确。因此, 系统研究铝和镀锌钢板CMT熔钎焊连接机理、接头组织演化特征、界面反应机理、电弧加热行为以及镀锌层行为, 不但可以丰富熔钎焊焊缝成形理论, 而且为促进熔钎焊在其他异种材料连接中的应用起到积极的借鉴作用;南京理工大学李广乐等人以AZ31B镁合金和6061铝合金为研究对象, 利用CMT技术进行了镁铝异种金属的MIG焊接探索性实验。实验分别以ER4043铝焊丝和HS201铜焊丝作为焊缝填充金属, 进行了不同接头形式的实验, 得到了合理的工艺规范窗口和良好的焊接接头成形, 获得了主要焊接工艺参数与焊缝成形质量的关系。

五、结语

CMT技术的创新之处在于将焊丝的运动与熔滴过渡结合起来, 使得CMT熔滴过渡的电压电流区间更低, 对焊接技术的发展做出了重大的贡献。与STT法、脉动送丝法等低飞溅焊接的电压电流波形相比较, CMT技术具有十分明显的优势, 熔滴过渡和送丝运动相结合的精细化、微机化、智能化精确控制是未来电焊机发展的必然发展趋势。在生产中推广低飞溅CMT焊接方法对降低产品生产的成本将具有重要的意义, 具有广阔的应用前景。

摘要：CMT焊接工艺创新地将熔滴过渡与送丝运动结合, 实现了低热输入、无飞溅的焊接, 从而克服了传统熔化极气体保护焊飞溅大、变形大的问题, 使得CMT应用于钢与铝焊接、薄板甚至超薄板焊接、无飞溅焊接等场合。

关键词：CMT,无飞溅,熔滴过渡

参考文献

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高效立向上焊接工艺研究现状 第4篇

关键词：立焊；质量；高效

中图分类号：TG444

Abstract：It is inevitable to use vertical-weld cause of difficult displacement of the work which have large structures， in industries such as shipbuilding，nuclear power，automobile manufacturing，pressure vessel，heavy machinery and so on. Meanwhile，traditional manual weld can not meet the efficiency needed in the actual production ，since the heavy welding work.Therefore，the highly efficient vertical-weld has become an urgent need that can reach the requirements of quality and efficiency at the same time.

Key words：vertical-weld；quality；high efficiency

0 前言

立向焊接是在垂直位置自下向上或自上向下施焊的焊接方式。前者称立向上焊或简称立焊，后者称立向下焊[1]。以往焊接工艺方法多采用平焊、船型焊接位置，效率高，质量好，技术成熟。但是各种大型结构件由于变位困难， 无法在平、船型位置进行焊接，因而采取立向位置焊接势在必行。同时，由于较大焊接工作量，如何提高立焊效率一直是研究热点。

以往立向焊接大多采用焊条电弧焊，但焊条电弧立向焊接效率低下，操作难度大，难以满足实际生产需要。近年来，随着电气和自动化技术的发展，国内外出现了许多高效自动化立向焊接方法，使立向焊接工艺不断发展，焊接质量和生产效率都有了显著提高。

1 立向焊接特点及工艺原理

1.1 立向焊接特点

立向焊接时由于熔化金属受重力的作用容易下淌，使焊缝成形困难。因而立向焊接时，如何克服熔池金属重力，是焊接工作者考虑的主要问题。手工立焊过程中熔渣流动性强，熔渣易与熔池金属发生分离，因而立焊接接头熔渣少。

1.2 高效立向焊接工艺原理

高效立向焊接工艺原理主要由以下两种：一种是利用附加的外部冷却装置加速熔池中熔融金属冷却，强迫其在流走之间凝固，进而也起到阻止后续熔体流动的作用，即所谓强迫成形立向焊接。另一种是利用电弧吹力来维持熔池金属，避免其在凝固之前下淌，即所谓的自由成形立向焊接。

2 国内外常用的自动化立向焊接工艺

2.1 强迫成形立焊技术

2.1.1 电渣焊

电渣焊是20世纪50年代初，由乌克兰巴顿焊接研究所发明一种应用于立焊位置的焊接工艺方法，利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接。焊接开始以后就必须连续焊接到结束，中间不能停顿。焊缝的凝固自下而上，在凝固的焊缝金属上面总有熔化金属，熔化金属始终有高温熔渣覆盖。电渣焊没有电弧，焊接过程平稳无飞溅，具有很高的熔敷率，可以一次焊接很厚的工件，一般常焊板厚约为30～500 mm。其次工件不需开坡口，只要两工件之间有一定装配间隙即可，可以节省大量填充金属和加工时间。再次由于处在立焊位置，金属熔池上始终存在着一定体积的高温渣池，使熔池中的气体和杂质较容易析出，因而电渣焊不易产生气孔和夹渣等缺陷。最后由于焊接速度缓慢，其热源的热量集中程度远比电弧焊小，所以使近缝区加热和冷却速度缓慢，这对于焊接易淬火的钢种，减少了热影响区产生淬火裂纹的可能性，焊接中碳钢和低合金钢均可不预热。但是，电渣焊焊接接头在高温停留时间长，易引起晶粒粗大，产生过热组织，造成焊接接头冲击韧性降低。焊后需要热处理。

2.1.2 气电立焊

气电立焊是在上世纪八十年代由熔化极气体保护焊和电渣焊为基础发展而来的一种熔化极气体保护电弧立向焊接方法。该技术生产率高、成本低，质量稳定，与电渣焊的主要区别在于熔化金属的热量是电弧热而不是熔渣的电阻热。该技术目前多应用于石油化工、造船、电力等行业的大型储罐安装、船舶制造、容器制造等纵向焊缝自动化焊接。气电立焊采用CO2 或Ar+CO2做保护，焊丝可以选用实芯或药芯焊丝，对于较厚的低碳钢、中碳钢或奥氏体不锈钢等都具有良好的焊接性，板厚在12～80 mm最适宜。气电立焊工艺过程稳定、操作简单、焊缝质量优良、生产效率比手工电弧焊高10倍以上，先已具备单丝和双丝两种送丝方式，如图1所示。但是气电立焊的主要问题仍然存在热输入过大，焊缝晶粒粗大。

2.1.3 自动CO2气体保护强迫成形立焊

自动气体保护强迫成形立是20世纪80年代初由日本神钢研究所首先提出，也称SEGARC，如图2所示。它采用熔化极气体保护焊，利用自动的上升系统带动焊枪竖直运动，以纯CO2气体进行保护，能够实现单面焊双面成形。与传统的气体保护焊相比，具有焊速快、熔深大、缺陷少和生产效率高等优点。该方法根据水冷形式不同分为单面水冷强迫成形与双面水冷强迫成形。单面水冷由于焊缝两边冷却条件不同会造成焊缝结晶不均匀，导致力学性能出现明显差异；双面水冷强迫成形可以克服上述缺点，但是依旧存在焊缝排气和渣时间较短的问题，容易出现气孔、夹渣及冷裂纹等缺陷。并且由于焊接热输入较大，容易使热影响区晶粒粗化，焊接接头冲击韧性降低。

2.2 自由成形技术

强迫成形自动化立焊技术都需要附加水冷装置强迫焊缝成形。这种原理下的立焊技术虽然效率相对较高，但是焊接设备复杂，不利于推广。此外，强迫成形原理自动化焊接技术目前主要应用于垂直立向位置焊接，对立向曲线焊缝很难适用。自由成形技术对此有良好的适用性。

2.2.1 GMAW自由成形立焊

目前，应用最多的自由成形立焊技术是GMAW自由成形立焊工艺。相比强迫成形立焊方法，GMAW工艺主要具有以下两个问题：一是电弧难以对侧壁加热而出现工件侧壁未熔合现象，二是熔池金属受到表面张力作用向焊缝中间汇聚，造成焊缝中鼓现象。三是熔池金属受到重力作用向下流淌，造成焊缝成形困难。四是间隙搭接能力不好。针对上述问题，摆动电弧、旋转电弧和双丝方法相继被提出。目前应用较多的是摆动电弧式GMAW。摆动电弧可以改善侧壁熔合问题，同时承托整体熔池不致下淌，引导熔融金属填充间隙，使上述问题得到有效改善。除此之外，还有脉冲熔化极气体保护立向焊。脉冲熔化极气体保护立向焊的脉冲加热和熔滴过渡是间隙可控的，可在平均电流小于临界电流的情况下实现射流过渡，其工作电流范围涵盖短路过渡到射流过渡的所有区域，适用于不同板厚工件的焊接，减少了焊接热输入。另外，采用脉冲电流后，平均电流降低且熔滴沿着电弧轴线过渡，不易发生熔池金属的流淌；同时脉冲电弧还具有促进熔池搅拌的作用，能够细化焊缝晶粒，改善接头的力学性能。目前脉冲熔化极气保焊主要应用于窄间隙垂直立向焊接，对于厚板采用开坡口的多道多层焊，质量好、效率高。

2.2.2 变极性等离子弧焊

变极性等离子弧焊（图3）是一种针对铝及其合金开发的新型高效立焊技术[8-9]，它综合了变极性TIG焊和等离子弧焊的优点。首先，它通过改变电流频率、电流幅值及正负半波导通时间比例，合理分配电弧热量，在满足工件熔化和自动去除工件表面氧化膜的同时，最大限度地降低钨极烧损；其次是在焊接过程中，正极性电流幅值、反极性电流幅值、一个周期内正反极性电流持续时间的比例可以分别独立调节，既有利于焊缝熔透，又有利于清理铝合金氧化膜。再次，等离子束流高能量密度、高射流速度、强电弧特性，在焊接过程中形成穿孔熔池，实现铝合金中厚板单面焊双面成形，单道焊接铝合金厚度可达到 25.4 mm。最后等离子弧能量密度集中，熔化区域小，小孔型焊接对工件正、反面加热均匀，减少了焊后工件的挠曲变形，与 TIG 焊相比工件的挠曲变形明显减少，焊缝力学性能有所提高，在刮掉根部焊缝和加厚高的条件下，小孔型等离子弧焊焊缝的屈服强度要高于 TIG 焊焊缝的屈服强度。等离子弧焊质量好，焊接接头缺陷少。美国在 20 世纪 60 年代就开始进行变极性等离子焊接设备的研制工作，80 年代中后期，美国已将VPPA 焊接技术成功应用于运载火箭及航天飞机的贮箱焊接中。国内北京工业大学较早开始了对 VPPAW 焊接设备的研制，VPPA-300 已经成功应用在工业生产中。但是铝合金 VPPAW 焊接工艺也存在着不足，主要是焊接可变参数多、规范区间窄；焊枪对焊接质量影响较大、喷嘴寿命短。

2.2.3 激光立焊

无独有偶，激光立焊[2]也是一种针对铝及其合金的工艺方法。激光焊是一种利用受激辐射实现光的放大而产生的单色、方向性聚焦后形成的高能束为热源，熔化并连接工件的一种焊接方法。激光焊能量密度高、同等热输入时熔深大、热影响区窄、焊接变形小、焊接速度快。对于铝及其合金，由于其粘度低、表面张力系数小，在重力、吹气流量、表面张力和工件未熔部分对熔体部分的挤流量以及铝合金的凝固收缩作用，以及激光焊本身可能出现的问题如气孔、裂纹、等离子体屏蔽严重，因而出现了针对铝合金的激光立焊方法。铝合金激光立焊焊缝的正面下凹量和背面下塌量均小于平焊。同时，相同条件下，立焊时的等离子体相对稳定，气孔数量略低于平焊位置。

3 高效立焊技术应用

高效立焊技术目前主要应用于石油化工、造船、电力等行业的大型储罐安装、船舶制造、容器制造等纵向焊缝自动化焊接当中。对于中厚板或大厚板对接、T型角、V型坡口或窄间隙等大型结构件的实际焊接中，自动化立向焊接技术克服了传统手工立焊效率低的问题并提高了焊接质量。随着焊接机器人技术的蓬勃发展，实际生产中已经将工业机器人作为执行机构应用于立向焊接中。应用于立焊中的机器人技术主要有两种，一种是爬行式机器人，一种是工业六轴机器人。

3.1 爬行式机器人立焊应用

爬行式立焊机器人[10]由焊接小车、焊接控制系统及焊接设备构成。它分为轨道式和无轨式，轨道式机器人需预先拆装轨道，工作量大，安装要求较高，在某些复杂曲面空间和狭小空间内无法安装轨道，应用受限。无轨道机器人依靠行走机构与焊缝自动跟踪系统联合控制，在大型工件表面并沿着焊缝实现自动化焊接。

3.2 工业六轴机器人立焊技术

爬行机器人多应用于大型结构件的现场焊接，六轴焊接机器人多应用于生产车间或实验室的机器人工作站或生产线上。六轴工业机器人结构稳定，高质、高性好，它可以针对不同材料、几何外形的工件制定相应的工艺流程和焊接轨迹，实现了一机多用，相比于传统的焊接专机，效率和柔性都大幅提升。对于中厚板立向角焊缝或大厚板开坡口多层多道立焊的情况，熔池金属受重力作用有下淌趋势，间接导致侧壁处熔合不良。针对此问题，相继有摆动电弧、旋转电弧、双丝等方法提出。在机器人立焊领域应用较多的是机器人摆动电弧技术。机器人摆动技术柔性度好，可以针对不同的工况设置不同的摆动条件，有效的解决了立焊当中容易出现的侧壁熔合问题。其次摆动技术是机器人电弧传感技术应用的基础，在摆动焊接过程中，电弧传感系统实时采集电流偏差信号，补偿位置误差，保证焊缝对中性，提高焊接质量。将机器人代替人应用于对于某些环境恶劣、噪声、辐射、烟尘等污染严重或者具有较高危险性的劳动环境，不仅在很大程度降低了劳动强度，减少危险程度，同时在保证生产质量的同时满足了生产效率。

3.3 高效立焊目前存在的问题

工业机械手作为焊接执行结构的引入一定程度上提高了焊接质量和生产效率。但是由于立焊熔池把控存在难度，自由成形下的自动化立焊依然容易造成咬边等缺陷。此外，实际生产工件组装由于机加误差、材料几何外形误差等实际因素往往造成组装间隙，间隙的出现对于高效立焊是一个难题。由于立焊焊接过程本身不如平焊位置稳定，加之间隙的出现索要考虑的电弧稳定性和间隙搭接问题无疑都增加了焊接难度。另外，立焊以其条件的限制，对速度的提高也具有一定难度。速度过快，势必要焊缝中央搭接不良、咬边、以及焊缝中鼓等缺陷。

4 结束语

分别阐释了在强迫成形原理和自由成形原理下的高效立焊工艺方法及其特点和适用性，对于无法变位的某些大型结构件，不可避免的要采用立焊技术。最后介绍了立焊技术的应用情况，以及爬行式立焊机器人和六轴焊接机器人的应用特点和现状。

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工艺质量管理研究现状 第5篇

在工程机械中，装备工艺是必不可少的工序。工程机械工作人员需要通过将设计的装配零件图纸按照一定的流程进行装配，然后用于工程施工中。可以说，工程装配工序是工程机械中的关键工序，如果工程机械的装配工序未到位，工程机械的使用效率必然会大大降低[1]。而正是因为工程机械装配工艺在工程机械中发挥着重要的作用，我国工程建设和工程机械企业才会更加重视对工程机械装配工艺的研究。以下就工程机械装配工艺的现状和发展趋势等问题进行简要分析。

1工程机械装配介绍及其作用

工程机械装配所涉及的内容较为广泛:一方面工程机械装配指的是批量生产的工程机械装配。这些机械装配对科学技术的要求较高，批量生产之后可以帮助解决较为复杂的工程机械装配问题，降低工程机械装配的经济成本，提高工程机械装配的适用性。另一方面柔软性较佳的外围机械设备[2]。与传统的工程机械装配相比，现代化的工程机械装配更加具有灵活性和柔软性，适合于小批量生产。现代化工程机械装配有助于改善工程机械的性能，在工程机械中具有较强的适用性。工程机械装配工艺随着工程机械行业的发展而逐渐发展，现代化工程机械装配工艺的出现可以帮助实现工程机械性能的提高，使机械设备在使用过程中能发挥出更大的作用，有助于促进工程机械行业的发展。

2工程机械装配工艺的特征

2.1装配形式方面的特征

从工程机械装配工艺的装配形式来看，目前我国工程机械采用的装配形式主要为两种，一种是移动的装配形式，而另一种是固定的装配形式。具体来说，固定的装配形式需要在装配车间内寻找到若干个需要固定的装配点，然后再在这些装配点的位置放置好相关的零部件，以便接下来在这些固定点的位置进行工程机械装配[3]。固定装配形式又可以分为分散式固定形式和集中式固定形式，分散式的固定装配形式具有较强的流动性，工作人员可以在不同的装配地点由不同的装配人员进行组装。采用分散式的固定装配方法可以较好地提高装配效率，因此在生产时可以采用大批量生产方式。而集中式固定装配形式则与分散式不同，一组的装配任务必须由同一个工作人员完成，因此需要花费大量的时间和精力，工作效率不高。一般情况下，这种工程机械更加适合于小批量的生产。而移动式装配形式则是目前我国工程机械装配中较受欢迎的装配方法。它所指的是由不同的工作人员和移动的装配地点组合成的装配形式。很显然，相对于固定的装配形式而言，移动式的装配形式灵活性提高不少，因为深受企业的喜爱和欢迎，在机械装配中的应用也较为广泛。

2.2装配方法方面的特征

目前我国比较常用的工程机械装配方法主要有互换法、选配法、修配法以及调整法，不同的装配方法有着自己独特的特点，因而适用的方法也各有不同[4]。互换法是工程机械装配中使用频率较高的方法，这种装配方法的主要特征是零件可以随意调换使用，且经济成本低，效益高，因此可以较好地提高生产效率;选配法与互换法接近，但是效率低于互换法，但是经济成本和零件加工的精准度较低;修配法的主要特征在于不同的零件相互之间不能互换使用，装配精准度要求较高，在很大程度上会限制装配的效率;调整法在所有的方法中，对零件的精准度要求是最高的，在装配工艺方面要求也较高，因此性能极佳。综合以上四种装配方法和技术来看，如何选择装配方法还需要工作人员根据具体的情况和对零部件的精准度要求而定。

2.3装配方面的特征

工艺质量管理研究现状 第6篇

近几年来，磨床加工有很大的发展，已广泛地应用于机械加工行业，磨削的机械零件有很高的精度和很细的表面粗糙度。随着机制造的精度提高，一个国家的磨削工艺水平，往往地反映了国家机械制造的水平。我国制造的著名磨床有“MG1432A型高精度万能外圆磨床，MG7132型高精度平面磨床，MS1312型高速外圆磨磨床，S7450型大螺纹磨床，MK8532型数控凸轮磨床等。磨床除能磨削外圆，内圆，平面、成型面外，还能磨削螺纹、齿轮、刀具、模具等复杂零件表面加工。

磨床—磨床在磨削工件时，按加工要求不同，工作台纵向运动的速度必须可以调整，能实现无极变速，并在换向时有一定的精度要求，磨床要具备这些条件，磨床的纵向往复运动采用了液压传动，液压传动在磨床的工作台驱动及横向快速进退等方面已广泛应用。

液压传动工作原理—在机床上为改善液压传动的性能，以满足生产加工中的各种要求，磨床工作的液压传动系统是由以下部分组成：

执行部分—液压机（液压缸、液压马达）在压力油的推动下，作直线运动或回转运动，即将液体的压力能转换为机械能。

控制部分—压力控制阀，流量控制阀，方向控制阀等，用以控制液压传动系统所需要的力速度方向和工作性能的要求。

辅助部分—油箱滤油器，油管和油管接头等。其作用是创造必要的条件以保证液压系统正常工作。机床的液压传动系统能实现工作台的自动往复运动，砂轮架快速进退运动，砂轮架周期进给，尾架套筒的缩回，车轨润滑以及其它一些动作。

磨削加工的特点及磨削过程 特点

砂轮是由磨料和结合刘粘结而成的特殊多刃具，在砂轮表面每平方厘米面积上约有60～1400颗磨料，每颗磨粒相当于一个刀齿，磨粒是一种高硬度的非金属晶体，它不但可磨削铜，铸铁等较软的材料，而且还可以加工各种淬火钢的零件，高速钢刀具和硬质合金等硬材料以及超硬材料。

砂轮具有较高的周线速长一般35m/s左右，砂轮在磨削时除了对工件表面有切削作用外，还有强烈的挤压和摩擦作用，在磨削区域瞬时温度高达1000℃左右;

砂轮工作面经修正手，可形成极细微的刃口以切除工件表面极薄的金属层。

磨削加工能获得极高的加工精度和极细的表面粗糙度，磨削精度通常达到IT6～IT7公差等级，表示粗糙度可达Ra1.25～0.16µm，如境磨削工件表示粗糙度为Ra0.1µm工件表光滑如境，尺寸精度和形壮精度可达到1um以内，其误差相当于人体头发丝粗细的1/70或更小。

砂轮在磨削时，部分磨钝的磨粒在一事实上的条件下能自动落或崩碎，从而使砂轮保持良好的磨削性能。

磨削过程—金属磨削的实质是工件被磨削的金属表层，在无数磨粒瞬间的挤压，摩擦作用下生产变形，而后转为磨屑，并形成光洁表示的过程。金属磨屑过程可分为：三个阶段，砂轮表示的磨粒与工件材料接触，为弹性变形成为第一阶段，磨粒继续切入工件，工件材料进入塑性变形的第二阶段，材料晶粒发生滑移。使塑性变形不断增大，当力达到工件的强度极限时，被磨削层材料。产生挤裂，即进入第三阶段，最后被切离。

磨削的全过程表现为，力和热的作用，以磨削力——磨削时砂轮与工件间发生切削作用和摩擦作用，在砂轮和工件上分别，作用着大、小相等方向相反的力，这种相互作用的力称为磨削力磨削热——磨削时产生的热量较车削，铣削大，热量转入砂轮，磨悄或被切削液带走，然而砂轮是热的不良导体，因此几乎80%的热量转入工件和磨屑，磨削区域的瞬间高温可烧伤工件的表层，并使磨屑时特别注意对工件的冷却。切削液—过去又称冷却液，主要用来降低度磨削热和减小庞大磨削过程中的摩擦。切削液的主要作用是：冷却，润滑，清洗，防锈在切削过程中，把切削液直接浇注在砂轮和工件接触的地方，以达到切削液的作用保证零件加工的质量。

二 高精度磨削加工及先进的工艺方法

为了适应各类零件的磨削，磨床和砂轮的品种，性能也有了进一步的发展，在基本型谱的基础上，又生产出，精密型，高精度型，半自动型及数控型等10个系列，各类磨床的精度适应性和专门化程度均有很大提高，如适于模具制造的坐标磨应酬具有加工精度高使用寿命长等特点，近20年来，在我国超硬磨料，如人造金钢石，立方氮化硼等，已广泛地应用于各种高硬度材料的磨削。

要求精度高的机械零件的加工方法一般分为粗磨—半精磨—精磨—精密磨—超精磨五个阶段。磨削加工一般是属于零件的后道工序，即零件的精加工。困此零件的尺寸精度和相关面的位置精度以及有关表示的形状精度和表示粗糙度，都要在磨削中得到最后控制和保证，所以必须仔细分析和研究零件图及技术要求，根据对零件图的分析研究，就可以初步确定零件的加工顺序和所采用的加工方法。例如：尺寸精度IT6级，表示粗糙度为Ra0.8—0.1um时一般只需要经过粗磨，精磨或粗磨，精磨或粗磨。精磨和精密磨削，尺寸精度在IT6—IT5表示粗糙度为0.1um～Ra0.5 um时，一般要经过粗磨，半精磨，精磨，高精度磨削加工。磨削加工所用的机床除特殊机床外，一般采作通用工艺装备，以降低生产成本取得良好的经济效果，成批大量生产时，可以根据零件的加工精度和技术要求，尽量采用专用夹具，专用量具，以满足高生产率的要求，砂轮的选择也应可能按照不同工序的不同要求考虑，磨料，粒度，硬度，尺寸等这样人但能保证工件的加工精度，同时对提高生产率也有利。

大批量的机械零件生产中，零件的产生相当稳定并广泛采用专用机床的自动生产线，生产率极高，整个生产过程按一事实上节拍自动循环，操作工人只是在自动生产线的一端装上毛坯，在另一端卸成品，并监视自动线的正常运转，就可以了，我国已在汽车，拖拉机，轴承承等生产中建立了许多自动线，现在的机械制造基本特征是：多品种，中、小批生产占主导地位，工厂生产的产品经常地更换，以适应市场的竞争，目前除采用先进高效，高速磨削，强力磨削外，还逐步采用先进的自动或半自动磨削，数控磨削，适应控制磨削，和成组工艺等新技术，达到较高的生产率和设备负荷率。硬车削的经济性 硬车削的发展

http:// 电路改造的基本知识 线的安装检查 http:// 家居布线知识 室内水电施工有标准 http:// 室内照明基本布线方法 购买电线的注意事项 http:// 如何在AutoCAD中用自定义图案来进行填充？ http:// 切削液过滤方式真空纸带过滤器特点 http:// 高精度机床的结构特点 高精密机床的热管理 http://C系统的全面集成，实现信息的双向流动，为CIMS乃至并行工程（CE）奠定良好的基础；而实体加工对这些是无能为力的。

现役几个主要CAD/CAM系统中的NC刀轨生成方法分析

现役CAM的构成及主要功能

目前比较成熟的CAM系统主要以两种形式实现CAD/CAM系统集成：一体化的CAD/CAM系统（如：UGII、Euclid、Pro/ENGINEER等）和相对独立的CAM系统（如：Mastercam、Surfcam等）。前者以内部统一的数据格式直接从CAD系统获取产品几何模型，而后者主要通过中性文件从其它CAD系统获取产品几何模型。然而，无论是哪种形式的CAM系统，都由五个模块组成，即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。下面仅就一些著名的CAD/CAM系统的NC加工方法进行讨论。

UGII加工方法分析

一般认为UGII是业界中最好，最具代表性的数控软件。其最具特点的是其功能强大的刀具轨迹生成方法。包括车削、铣削、线切割等完善的加工方法。其中铣削主要有以下功能：

Point to Point：完成各种孔加工；

Panar Mill：平面铣削。包括单向行切，双向行切，环切以及轮廓加工等；

Fixed Contour：固定多轴投影加工。用投影方法控制刀具在单张曲面上或多张曲面上的移动，控制刀具移动的可以是已生成的刀具轨迹，一系列点或一组曲线；

Variable Contour：可变轴投影加工；

Parameter line：等参数线加工。可对单张曲面或多张曲面连续加工； Zig-Zag Surface：裁剪面加工；

Rough to Depth：粗加工。将毛坯粗加工到指定深度；

Cavity Mill：多级深度型腔加工。特别适用于凸模和凹模的粗加工； Sequential Surface：曲面交加工。按照零件面、导动面和检查面的思路对刀具的移动提供最大程度的控制。

EDS Unigraphics还包括大量的其它方面的功能，这里就不一一列举了。

STRATA加工方法分析

STRATA是一个数控编程系统开发环境，它是建立在ACIS几何建模平台上的。

它为用户提供两种编程开发环境，即NC命令语言接口和NC操作C++类库。它可支持三轴铣削，车削和线切割NC加工，并可支持线框、曲面和实体几何建模。其NC刀具轨迹生成方法是基于实体模型。STRATA基于实体的NC刀具轨迹生成类库提供的加工方法包括：

Profile Toolpath：轮廓加工； AreaClear Toolpath：平面区域加工； SolidProfile Toolpath：实体轮廓加工； SolidAreaClear Toolpath：实体平面区域加工； SolidFace ToolPath：实体表面加工； SolidSlice ToolPath：实体截平面加工；

Language-based Toolpath：基于语言的刀具轨迹生成。

其它的CAD/CAM软件，如Euclid, Cimitron, CV,CATIA等的NC功能各有千秋，但其基本内容大同小异，没有本质区别。

现役CAM系统刀轨生成方法的主要问题

按照传统的CAD/CAM系统和CNC系统的工作方式，CAM系统以直接或间接（通过中性文件）的方式从CAD系统获取产品的几何数据模型。CAM系统以三维几何模型中的点、线、面、或实体为驱动对象，生成加工刀具轨迹，并以刀具定位文件的形式经后置处理，以NC代码的形式提供给CNC机床，在整个CAD /CAM及CNC系统的运行过程中存在以下几方面的问题：

CAM系统只能从CAD系统获取产品的低层几何信息，无法自动捕捉产品的几何形状信息和产品高层的功能和语义信息。因此，整个CAM过程必须在经验丰富的制造工程师的参与下，通过图形交互来完成。如：制造工程师必须选择加工对象（点、线、面或实体）、约束条件（装夹、干涉和碰撞等）、刀具、加工参数（切削方向、切深、进给量、进给速度等）。整个系统的自动化程度较低。

在CAM系统生成的刀具轨迹中，同样也只包含低层的几何信息（直线和圆弧的几何定位信息），以及少量的过程控制信息（如进给率、主轴转速、换刀等）。因此，下游的CNC系统既无法获取更高层的设计要求（如公差、表面光洁度等），也无法得到与生成刀具轨迹有关的加工工艺参数。

CAM系统各个模块之间的产品数据不统一，各模块相对独立。例如刀具定位文件只记录刀具轨迹而不记录相应的加工工艺参数，三维动态仿真只记录刀具轨迹的干涉与碰撞，而不记录与其发生干涉和碰撞的加工对象及相关的加工工艺参数。

工艺质量管理研究现状 第7篇

污水处理工艺一体化生物反应器的研究现状与发展

摘要：污水生物处理技术应用广泛.文章介绍了污水处理工艺一体化生物反应器的`发展,主要有两大类.第一类为单一工艺的一体化生物反应器,包括一体化氧化沟、SBR处理工艺、一体式膜生物反应器;第二类为组合工艺的一体化生物反应器,包括厌氧/缺氧/好氧一体化氧化沟装置、一体化厌氧/缺氧/好氧装置、厌氧/好氧一体化SBR装置、厌氧/好氧一体化MBR装置、好氧流化床与厌氧反应器的工艺组合、A/O一体化曝气生物滤池、一体化A/O生物膜反应器.最后指出,应根据不同的污水性质开发不同的生物处理工艺.作 者：王琳 Wang Lin 作者单位：新疆绿华糖业有限责任公司,新疆,835200期 刊：广东化工 Journal：GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：,37(5)分类号：X关键词：污水处理 一体化生物反应器 现状与发展

电火花表面沉积工艺研究现状 第8篇

关键词：电火花,表面沉积,沉积层厚度,硬度与耐磨性

0 引言

对于电火花沉积技术的概念阐述目前还存在许多种解释, 本文主要就电火花沉淀技术的概念分析为:通过特定电能对工作表面进行处理, 通过火花将特殊的材质融入到工作物表面层, 进而形成新的金属表面层, 从而改变金属的各种性能。电火花技术在我国社会中的应用越来越广泛, 尤其是在高技术行业得到快速的应用与发展。

1 电火花表面强化技术基本原理和技术特点

电火花沉积的基本原理是, 通过电极与工作件之间的以10~1000Hz的频率在极短的时间内将二者之间的接触点温度瞬间达到8000℃~25000℃, 进而将电极的溶解物进行融化并且扩散到工作件表层, 形成电极工作金属层。作为现代表面处理工作中的关键工艺, 电火花沉淀技术具有以下特点: (1) 电极接触时间短, 传热距离短, 可以避免因为热量的传入导致工作件因为高温等而出现性能或者外部的变形等。 (2) 结合强度高。 (3) 工作环境要求不高。 (4) 电极材料具有选择的灵活性。

2 电火花表面沉积工艺研究现状

2.1 电火花沉积工艺对沉积层厚度的影响

我国对于电火花沉积工艺对于沉积层厚度的影响研究已经经过多年的发展, 汪瑞军、陈伟伟等对沉积厚度的研究进行了深入的研究分析。汪瑞军提出了沉积层是电火花质量评价的重要指标, 电火花沉积厚度与生产工艺各因素之间有各种联系。陈伟伟等人同样是在TC1合金表面制备WC-8Co强化层, 研究多项工艺参数同时变化时沉积层厚度的变化规律。4个沉积层厚度影响因子分别为工作电压、电极转速、放电电容和沉积时间, 每个影响因子设定4个工艺水平, 进行四因素四水平正交试验。以WC-8Co沉积层厚度作为评价指标。结果通过论证研究发现:工艺影响因素在电火花沉积厚度的影响程度中生产电压的影响最大, 放点电容的影响最小, 因此规律的合理安排确定了优化的电火花沉积工艺;沉积厚度随着电压的变化而具有关联性, 其关系呈直线上升趋势;当转速增大之后, 沉积厚度就会变小, 因此常用的电机转速在1000—2000r/min之间。陈文华利用相关手段对电火花沉积研究:电容容量与沉积厚度的高低有着线性关联, 当电容容量越低, 沉积厚度也就越小, 其表面的光滑度也就越小;放电的频率与工作件的表面粗糙程度有一定的联系, 当放电频率达到最高值时其形成的强化作用就会越大, 其表面的处理就会符合电火花沉积工艺的目的;当电压输出较高时, 其与工作件的接触点时间就会缩短, 其对于厚度的影响也就会出现激烈的变化。

牛金辉等人通过对于特定材质进行电火花沉积实验发现沉积厚度是评价45﹟钢和不锈钢基体表面电火花沉积Ti N表面层工艺性的关键因素。同样各种工艺影响因素对于沉积厚度都有不同的影响, 主要表现在:对于45﹟钢和不锈钢基体放电的总量控制应该在一定的范围内, 合理的电压范围应该为高压配置中档电容;电火花的产生周期影响沉积的厚度, 电火花周期越短, 沉积厚度也就越大;沉积时间控制也要遵循一定的原则, 合理的沉积时间能够实现沉积层的优化。A.Agarwa等人研究了在Cu基体上沉积Ti B的情况。研究发现, 强化层与Cu基体之间不能形成冶金结合, 且沉积层厚度很不均匀。如果电极材料与工作件的材料使用不当就会造成结合层的实现不理想。

2.2 电火花沉积工艺对沉积层硬度与耐磨性的影响

刘建超利用了自行研制的电火花表面强化设备并选用不同的电极材料, 对45#钢、Cr12Mo V等工件材料进行了表面强化处理, 从强度、耐磨等角度分析了电火花沉积工艺的影响因素, 实验结果表明:强化层的强度高点在白亮层, 它们之间的结合点强度最低。耐磨性实验表明, 工作件的耐磨性与电极、材料以及强度时间有关。

狄平等人采用电火花表面强化设备, 以硬质材料作为强化电极材料, 白口铸铁为基体材料, 研究了电火花表面强化工艺对强化层性能的影响, 从试验结果可知, 强化的工作件的使用寿命比没有强化过的工作件的寿命要长, 磨损的平均宽度也比没有强化过的工作件要低, 由此可见强化的工作件具有良好的使用性能。这主要是因为电火花沉积所带来的厚度影响, 经过电火花的强化会在表面形成放电点与放电融化点, 它们的交互错综就会形成表面的粗糙, 进而减少在使用过程中的全部摩擦, 进而提高工作件的硬度。刘先兰等人经试验证实, “白亮层”的硬度随电极材料、基体材料的不同而变化, 当采用YG8硬质合金作为工具电极材料时, 强化层的显微硬度可达1100~1400HV (相当于70~74HRC) 甚至更高。由于工模具工作表面的强化层具有较高硬度, 因此可显著提高工模具的耐磨性, 一般可使工模具的使用寿命延长1~3倍。经电火花表面强化的落料模在冲压加工厚度0.75mm的硅钢片和厚度4mm的钢板时其工作寿命可提高2~3倍。

张维平等人利用DM7132型精密电火花成型机, 采用不同的电火花强化工艺, 以硅作为强化电极在45#钢表面形成一层非晶态合金强化层。通过试验结果可以看出, 在相同的条件下, 经过强化的试样的磨痕宽度小于未经强化的试样的磨痕宽度且在试验过程中, 当磨球在经强化的试样表面上往复运动时平稳且无噪声;而在未强化的试样表面上则出现振动现象, 并发出刺耳的声音。这表明强化层有良好的耐磨性能, 硅电火花强化45﹟钢形成的表面形貌是由无数分布均匀的圆盘叠加而成的, 无方向性, 这种表面形貌提高了强化层的耐磨性, 同时强化层中金属间化合物的增强作用, 以及非晶与金属间化合物之间良好的界面结合, 也进一步提高了强化层的耐磨性。

I.A.Podchemyaeva等人在BT6钛合金表面, 使用难熔的Ti, Zr氮化物电极进行强化处理研究电火花合金化传质动力学、涂层中元素的分布以及强化层的性能。经测试发现, 合金层和热影响区的显微硬度分别是原始材料的3-5倍和1.5-2倍, 强化后试样的抗高温氧化性能明显提高。Mulin Yury等人以BT-1V钛合金为基体, 以硬质合金BK8、T5K10和11×15H25M611Γ2钢作电极进行电火花合金化, 制品表面的耐磨度与耐热性提高60%-90%。

3 结束语

在经历了六十年的发展之后, 电火花表面沉积技术由于具有其独特的工艺性能如:投资小, 见效快, 其涂层不仅让工件获得了电极材料特征, 而且改善了工件的质量和延长了工件使用寿命等。但其也存在着一些不足之处, 如电火花沉积操作大多数为手工操作, 沉积层的均匀性差, 生产效率低, 可靠性不高, 同时也限制了沉积技术在某些场合的使用[2]。因此, 电火花表面沉积技术的发展趋势为: (1) 已有的电火花放电理论具有较大的局限性, 需要进一步的修正和完善, 直到形成完整的理论体系。 (2) 提高生产效率, 进一步研制大功率、自动化、甚至微机控制电火花沉积设备, 则大大提高沉积层的均匀性, 大大提高电火花沉积的生产效率。 (3) 深入研究沉积机理, 研究不同电极、母体材料的沉积工艺, 复合沉积工艺, 多电极沉积工艺等。

参考文献

[1]钟燮.电火花表面强化工艺[M].机械工业出版社, 1987:2-5.

[2]狄平, 朱世根, 顾伟生.电火花表面强化技术的研究进展[J].东华大学学报 (自然科学版) , 2001 (2) :110-113.