铝合金GTAW焊接气孔缺陷形成多信息融合预测及其在线抑制研究
结题报告
批准号:
51575349
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
陈善本
依托单位:
学科分类:
E0508.成形制造
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
许燕玲、吕娜、张志芬、何银水、余阳春、黄一鸣、周浩、丁鸣艳、张欢欢
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中文摘要
铝合金GTAW焊接气孔缺陷的在线预测与实时控制是焊接领域最令人困惑的难题之一。本项目试图探索一种基于电弧信息特征智能处理的铝合金GTAW焊接气孔缺陷的在线预测及实时抑制智能控制的新途径。主要内容包括:探索铝合金焊接气孔形成特征的可检测机理和可控制机理,尝试发展一种系统性方法:基于铝合金GTAW焊接电弧光谱特征检测获取电弧电子温度Te曲线;探究其与铝合金GTAW焊接气孔缺陷形成的规律;结合铝合金GTAW焊接动态过程光谱、熔池图像、电弧声音等信息以及焊接工艺多参数影响因素,给出铝合金GTAW多传感信息特征智能分类与融合计算方法;建立铝合金GTAW焊接气孔缺陷形成预测的粗糙集知识模型;探索发展合适于铝合金GTAW焊接气孔缺陷形成过程抑制的智能控制方法,为解决铝合金GTAW焊接气孔缺陷在线预测与实时抑制控制的难题提供有价值的科学方法和技术实现途径。
英文摘要
The on-line prediction and prevention of porosity defects during welding process is one of the most perplexing problems in welding field. In this proposal, we will propose a new way of on-line prediction and real-time prevention of typical porosity defects in Al alloy GTAW based on intelligent processing of arc characteristic information . The main content includes as following: investgate the measurable,and controllable mechanism of typical porosity defects during Al alloy GTAW; develop a series of methods:take the Te curves of arc electron temperature based on the characteristic of arc and spectrum in Al alloy GTAW process; investigate the characters of Te curve and formation principles of typical porosity defects based on the analysis of arc temperature and mechanism of arc continuous spectrum during Al alloy GTAW; combine with the spectrum, pool image arc audio and multi-information of dynamic welding process and regard of the influence of multi-parameters in Al alloy GTAW process, based on intelligent classification of multi-sensor information and fusion calculation, rough set knowledge extraction and model, then explore to develop some new intelligent control methods to restrain and prevent the typical porosity defect formation during Al alloy GTAW process. The research will provides a scientific method and technical approach to achieve some significant results on the on-line prediction and real-time prevention of typical porosity defects for Al alloy GTAW.
铝合金GTAW焊接气孔缺陷的在线预测与实时控制是焊接领域最令人困惑的难题之一。本项目试图探索一种基于电弧信息特征智能处理的铝合金GTAW焊接气孔缺陷的在线预测及实时抑制智能控制的新途径。主要内容包括:为实现电弧光谱信息的反馈控制,设计了基于线阵CCD的可满足铝合金交流GTAW焊接氢气孔检测要求的低成本专用光谱传感器;从气泡长大模型构建和形态推导角度对铝合金焊接过程中的气孔形成机理进行研究,探究气孔形成的本质;分析焊接过程中氢气孔形成的影响因素,为焊接过程中抑制气孔缺陷生成提供指导;基于铝合金GTAW焊接电弧光谱特征检测获取电弧电子温度Te曲线,探究其与铝合金GTAW焊接气孔缺陷形成的规律;结合铝合金GTAW焊接动态过程光谱、熔池图像、电弧声音等信息以及焊接工艺多参数影响因素,给出铝合金GTAW多传感信息特征智能分类与融合计算方法,建立铝合金GTAW焊接气孔缺陷形成预测的粗糙集知识模型,具体而言,光谱信息通过谱分离算法和特征提取算法得到特征进行建模帮助识别缺陷,熔池图像信息通过ROI灰度统计的方法进行缺陷预测,声音信息通过BP-Adaboost算法建立分类模型进行缺陷识别;探索发展合适于铝合金GTAW焊接气孔缺陷形成过程抑制的智能控制方法,为解决铝合金GTAW焊接气孔缺陷在线预测与实时抑制控制的难题提供有价值的科学方法和技术实现途径。
期刊论文列表
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专利列表
Spectral Analysis of Porosity Defects in Aluminum Alloy Pulsed GTAW Process by VMD Method
VMD法对铝合金脉冲GTAW工艺中气孔缺陷的光谱分析
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Transactions On Intelligent Weilding Manufacturing
影响因子:--
作者:Haiping CHEN;Gang LI;Na LV;Shanben CHEN
通讯作者:Shanben CHEN
An adaptive feature extraction algorithm for multiple typical seam tracking based on vision sensor in robotic arc welding
机器人弧焊中基于视觉传感器的多典型焊缝跟踪自适应特征提取算法
DOI:10.1016/j.sna.2019.111533
发表时间:2019-10-01
期刊:SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL
影响因子:4.6
作者:Xiao, Runquan;Xu, Yanling;Chen, Shanben
通讯作者:Chen, Shanben
Spectral diagnosis and defects prediction based on ELM during the GTAW of Al alloys
铝合金GTAW过程中基于ELM的光谱诊断和缺陷预测
DOI:10.1016/j.measurement.2018.12.074
发表时间:2019-03
期刊:Measurement
影响因子:5.6
作者:Huang Yiming;Li Shanshan;Li Jiahui;Chen Huabin;Yang Lijun;Chen Shanben
通讯作者:Chen Shanben
Development of a Low-Cost Arc Spectrum Sensor for Monitoring Pore Defects in Welding Process
开发用于监测焊接过程中气孔缺陷的低成本电弧光谱传感器
DOI:10.1007/978-981-13-8668-8_4
发表时间:2019
期刊:Transactions on Intelligent Welding Manufacturing
影响因子:--
作者:Gang Li;Haiping Chen;Na Lv;Shanben Chen
通讯作者:Shanben Chen
Strong noise image processing for vision-based seam tracking in robotic gas metal arc welding
用于机器人气体保护焊中基于视觉的焊缝跟踪的强噪声图像处理
DOI:10.1007/s00170-018-3115-2
发表时间:2019-04-01
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY
影响因子:3.4
作者:Du, Rongqiang;Xu, Yanling;Chen, Shanben
通讯作者:Chen, Shanben
智能化焊接制造系统MAS-MLD建模与协调控制方法研究
  • 批准号:
    61873164
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    陈善本
  • 依托单位:
智能化焊接机器人混杂系统特征的MLD建模和控制研究
  • 批准号:
    61374071
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    81.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    陈善本
  • 依托单位:
基于电弧特征信息智能处理的铝合金TIG焊缺陷在线预测及补偿控制研究
  • 批准号:
    51075268
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    陈善本
  • 依托单位:
基于混杂逻辑动态建模的焊接过程控制方法研究
  • 批准号:
    60874026
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    陈善本
  • 依托单位:
GTAW熔池表面形状模型及其实时视觉计算方法研究
  • 批准号:
    50575144
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    陈善本
  • 依托单位:
复杂控制对象粗糙集软计算知识建模与控制方法研究
  • 批准号:
    60474036
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    陈善本
  • 依托单位:
国内基金
海外基金