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控制流水线-焊接过程控制的核心是对焊接熔池进行检测

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南京理工大學科研團隊的焊接相機,創造性地實現在焊接過程中進行檢測並實時控制,能護航諸多國之重器的鑄造。

先進焊接必須突破初級自動化模式,降低自動焊接中由於工藝材料異常、環境擾動導致的焊接形態、冶金等缺陷,避免返工和二次加工。而焊接相機實現了這一願景、彌補了目前我國焊接技術的空白。

現行保障焊接質量的方式是焊前工藝實驗和焊后檢測,焊前工藝實驗是對工藝參數進行枚舉,並逐一嘗試,這個過程非常耗時。焊后檢測是在焊接完成之後使用「工業超聲」等方式進行檢測,檢測出質量問題,只能廢棄或返修,一旦漏檢,則會造成重大事故。

焊接相機還能運用到從航空航天到高鐵、汽車橋樑製造等一切需要焊接工藝的工業製造領域。目前該技術已經與江南造船廠、神華能源等多家國內龍頭企業合作,並且投入了實際運用。(金鳳通訊員黃思行)

秀成果江蘇南京江南造船廠碩大的焊接流水線上,沒有一名工人在場,焊接卻有條不紊地進行着。焊接池上方一個個如同磚塊大小、看起來像監控攝像頭的設備,全程「注視」着焊接流水線,流水線則不斷自我糾錯、自我調整。記者從南京理工大學獲悉,該校研發的這套「焊接相機——國內首創瞬態光譜成像焊接質量在線監控系統」,近日在第五屆中國「互聯網+」大學生創新創業大賽全國總決賽中斬獲金獎。

團隊相關負責人介紹,焊接過程控制的核心是對焊接熔池進行檢測,熔池即熔化的金屬滴落到母材上形成的池狀液態區域,凝固時間只有20毫秒。也就是說,對熔池的測量與控制必須在20毫秒內完成,然而此時超過一萬攝氏度的高溫,成像過程中的強光、高反煙塵飛濺等干擾因素都帶來了巨大挑戰。焊接相機以瞬態光譜成像技術為核心,突破了多元協同測量的技術瓶頸,可協同測量熔池處於熔融狀態時刻的多元信息,並在熔池凝固前調整工藝參數,修復焊接過程中發生的缺陷,確保裝備完全成型之後零缺陷。

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