铝合金等离子-MIG复合焊接电弧行为

试验发现铝合金等离子-MIG复合焊中,等离子弧焊接电流为130 A,MIG焊接电流为180 A(基值电流95 A)时,基值时期的MIG电弧在等离子弧附近燃弧阻抗小,复合焊中MIG电弧电压在脉冲基值时期低于单独MIG焊,电荷流效应使MIG电弧在基值时期偏向等离子弧,偏向等离子弧方向的MIG电弧主要电离介质为氩气.当MIG...     

变极性脉冲MIG焊稳弧系统研究

在薄板铝合金变极性脉冲MIG中。两个电极材料均为冷阴极材料，电极发射电子困难，当极性发生变换时，尤其是在小电流过零时更容易出现电孤熄灭现象，针时此问题，设计了一种全桥式高压脉冲稳弧电路，可提供双向尚压稳弧脉冲，在电弧过零时直流高压电源通过IGBT开关管施加一个瞬间的高压脉冲，能可靠再引燃电弧，使变极性脉冲MIG的焊接过程不会出现断弧现象，保证了焊接过程稳定．     

SACTIG与VPTIG电弧稳定性的比较分析(一)

采用高速录像系统、焊接电弧分析仪同步实时采集SACTIG（sine alternative current TIG）与VVFIG（variable polarity TIG）焊接电流、电弧电压、电弧形态信息。比较分析了SACTIG与VPTIG焊在焊接电流过零期间,焊接电弧稳定性与相关参数之间的关系。研究表明,工频正弦交流TIG电弧电流过零期问可能会发生熄弧和再引弧现象。焊接电流增加到一定值时,就可消除熄弧和再引弧现象,使工频正弦交流TIG电弧也具有良好的电弧稳定性。再引弧电压越高,电弧稳定性越差;再引弧电压等于电弧电压,就不会发生熄弧和再引弧现象。     

高气压环境下脉冲电流控制对熔滴过渡的影响

高压环境对焊接电弧和熔滴过渡有很大的负面作用,试验以脉冲MIG焊电流电压波形、U-I相图和熔滴过渡图为主要评价手段,分析了压力环境对脉冲MIG焊的影响规律,总结了脉冲峰值电流和脉冲基值电流的优化对焊接电弧和熔滴过渡稳定性的改善作用. 结果表明,压力环境使电弧燃烧激烈,熔滴过渡不稳定. 脉冲峰值电流的优化能有效提高高气压环境下焊接电弧和熔滴过渡的稳定性. 相比之下,脉冲基值电流的优化虽然对电弧燃烧的稳定性有积极作用,但是效果相对较小. 高压环境下脉冲电流的优化为焊接的稳定性提供有效的技术手段.     

电压近似熵-SVM铝合金双丝PMIG焊过程稳定性评价

提出了弧压信号近似熵-支持向量机（support vector machine，SVM）算法来评价铝合金双丝脉冲熔化极惰性气体保护（pulse metal insert gas，PMIG）焊焊接过程稳定性，并经试验验证该方法具有可行性和一定的可靠性.铝合金双丝PMIG焊电流、电压信号近似熵值越大对应焊接过程越不稳定，且相比于电流近似熵值，电压近似熵值能更加明确的表现焊接过程稳定性的差异，所以选取电压近似熵值进行SVM分类.结果表明，文中数据情况下，训练数据集在20%以上时分类准确率均在90%以上，且训练数据越充足分类结果越准确.     

CO2焊短路过渡过程瞬时能量的波形分析

采用自行研制的焊接电弧动态小波分析仪,对三台弧焊接电源的焊接过程进行了测试分析.试验结果表明,瞬时能量可以综合地反映电流电压对电弧动态性能的影响.起弧时瞬时能量应随电流的上升而迅速达到引弧能量,从而使引弧顺利.在中间焊接过程的熔滴过渡周期中,燃弧的瞬时能量应稳定在基值,短路过渡时陡降至更小值,然后迅速上升完成短路过渡;电弧重燃后瞬时能量再快速地降到基值.收弧时瞬时能量应缓降到零,并且避免严重冲击.分析结果可为焊接电流、电压波形的设计和精细控制提供依据.     

铝合金TIG焊变极性电源

本文介绍一种铝合金ＴＩＧ焊用变极性电源，电源电晶体管可控恒电源和Ｈ桥式ＩＧＢＴ管逆变器两大部分组成。电源正负半波的电流幅值和时间均可任意调节，采用特殊设计的模拟式晶体管电源，晶体管组所需功率仅为常规１／３。电源空载电压仅为４０Ｖ，但在焊接过程中无需外加稳弧脉冲，特别是在小电流时仍能保证焊接过程稳定。     

基于脉冲电流参数的铝合金脉冲MIG焊过程控制

铝合金脉冲MIG焊弧长稳定性直接影响焊接过程稳定性及焊缝成形,为使其焊接过程稳定,获得高质量焊缝,通过焊接工艺试验研究了脉冲电流参数变化对弧长稳定性的影响规律,建立了铝合金脉冲MIG焊弧长与脉冲电流参数间的动态变化数学模型,并利用Matlab/Simulink软件进行了弧长对脉冲电流占空比、脉冲电流频率变化的动态响应仿真分析,同时进行了控制脉冲电流占空比、频率来稳定弧长的平板堆焊工艺试验研究.结果表明,所建立的数学模型能很好地反映铝合金脉冲MIG焊过程,通过调节脉冲电流占空比、频率参数可实现铝合金脉冲MIG焊稳定焊接,获得成形美观的焊缝.     

脉冲MAG焊弧长稳定性模糊控制的研究

针对脉冲MAG焊焊接时的电弧稳定性控制,采用峰值电压反馈方式,基于PFM调节机理实现脉冲波形的调制,研究了以基值时间Tb为控制量、峰值电弧电压Uf为被控制量,以查表方式实现的模糊控制器.最后通过试验验证,在焊接过程中弧长变化时所设计的模糊控制器可保持电弧的稳定,从而保证焊接过程的稳定.     

交流钨极氩弧焊机稳弧装置的改进

用GA-300型交流氩弧焊机焊铝合金时,在电弧燃烧不稳定、且稳弧装置失灵的情况下,一般可用提高脉冲变压器的次级电压值(250～300V)来解决,但有时仍无法克服电弧不稳的问题。采用晶体管和可控硅稳弧装置获得较好的效果。该稳弧装置由高压整流、可控硅和触发脉冲发生器三部分组成。①高压整流:将网路电压升高到400伏,半波整流后,给电容器(4μ)充电;②可控硅:作直流开关;③触发脉冲发生器:当工件处于负电位熄弧时,触发脉冲发生器即送出一个脉冲,触发可控硅使之导通。于是电容器上的高压通过可控硅,加到钨极和工件,使电弧复燃。触发脉冲发生器为稳弧装置的关键部份。     

等效电阻互模糊熵诊断铝合金双丝PMIG焊稳定性

铝合金双丝脉冲惰性气体保护(pulse metal inert gas, PMIG)焊焊接过程中两个电弧之间的相互作用对焊接稳定性的影响非常关键,并且焊接电弧等效电阻相较于焊接电流与弧压包含更全面的电弧信息,基于此提出了等效电阻互模糊熵方法来评价铝合金双丝PIMG焊接过程稳定性. 对3A21铝合金进行了一系列双丝PMIG焊接试验研究,计算其等效电阻互模糊熵,证实焊接过程越稳定等效电阻互模糊熵值越大. 设计了焊接稳定性状态存在突变的焊接试验,将焊接电弧等效电阻模糊熵与互模糊熵对稳定性突变的敏感性进行了对比. 结果表明,等效电阻互模糊熵比模糊熵对焊接过程稳定性的变化更加敏感,能更准确地诊断出焊接过程稳定性的突变点.     

交流脉冲MIG弧焊电源及弧长控制

AC PMIG的控制模式是一周一脉一滴，脉冲电流设计在电弧EP极性时间里，其余时间均为基值电流。弧焊电源一次逆变控制电流快速动态过程，二次逆变控制电弧极性。控制系统采用双闭环结构，内环模拟控制电弧电流，外环80C196KC单片机控制电弧电压及电弧极性。根据电弧电压偏差信号及电弧状态，设计了四个控制规则及其控制参数的计算方法。正常焊接状态时变频控制交流脉冲频率。采用这种控制方案，获得了稳定性高、熔滴过渡均匀的焊接过程。     

新型超快变换复合脉冲变极性弧焊电源拓扑

研究开发了一种超快变换复合高频脉冲方波电流变极性电源的主电路拓扑结构.整体结构分为前后两级,前级两套相互独立的直流电源分别提供基值电流和复合脉冲电流,高频直流脉冲切换电路与后级桥式电流极性变换电路共同将直流电流转换为过零无死区时间并具有多种输出波形形式的复合高频脉冲变极性方波电流,辅助并联吸收保护电路能够保证系统的可靠性和安全性.铝合金TIG焊接试验结果表明,电路可输出具有快速电流上升沿和下降沿变化速率的复合高频脉冲变极性方波电流,可满足高强高效变极性电弧焊接工艺的需要.     

交流脉冲MIG焊接铝合金薄板的工艺特性

交流脉冲MIG焊其焊缝熔深及焊丝熔化速度不仅与焊接电流有关，而且与负极性比率有关。当负极性比率等于零即直流且焊丝为正极性的MIG焊时，其焊缝熔深最大，焊丝熔化系数最小，熔敷速度最小；随着负极性比率增加，焊缝熔深减小，同时焊丝熔化系数增加，熔敷速度增加。交流脉冲MIG焊接铝合金薄板时，通过调整焊接电流及负极性比率，形成浅焊缝熔深的同时，形成较高的熔敷速度，从而可以提高焊接速度，避免出现烧穿及熔池下塌现象，保证焊接质量。     

A novel ultrafast-convert hybrid pulse square-wave VP-GTAW process for aluminum alloys

A novel ultrafast-convert hybrid pulse square-wave variable polarity arc welding power source was developed.The variable polarity current which crossed zero with no dead time possessed the ultrafast converting speed and the series of ultrasonic pulse current were superimposed in the positive polarity current duration.A high-efficiency hybrid pulse variable polarity gas tungsten arc welding (HPVP-GTAW) process for aluminum alloys was achieved.With X-ray inspeetion,microstructure analysis,tensile tests and scanning electron microscopy (SEM) for fracture surface,the square butt welding characteristics of 5A06,2AI4 and 2219 aluminum alloys were tested,respectively.Experimental results show that microstructure and mechanical properties of these aluminum alloy welded joints are influenced significantly by the introduction of ultrasonic pulse current.The weld quality is improved predominantly by the novel HPVP-GTA W process.     

APPLICATION OF ARTIFICIAL NEURAL NETWORK MODELING TO PLASMA ARC WELDING OF ALUMINUM ALLOYS

1.Weldingisacomplicatedprocesswhichisnoallnear,variable--coupledandrandom,soitissodifficulttofindaaccuratelawthatwehavetodependonscientificessaily.Ihrecentyears,autOInationOfarcweldingProcess,whichisbasedoninduStrialrobots,hasbeentakenPublicopinionseriously,andthebasisofconedofweldingPIDCessistoestablishinathernaticalmodelOfweldingprocessandweldingqUality'AtPreSent,weOftenuseformulaOfrecessionexperiencetosatisfytheneedOfweldingtechaology.aamrecessionmodelcanbeusedtOfindstatisticallawout…     

激光辅助TIG电弧焊接高强铝合金的研究

采用激光辅助TIG电弧的焊接方法对2014高强铝合金进行了焊接。通过分析焊接过程所采集的电流、电压信号和焊接接头的抗应力腐蚀试验数据,研究了低功率激光对TIG电弧功率和焊接接头性能的影响。结果表明,加入500 W激光后,EN时段电弧两极间的电压下降明显,而EP时段的电压未发生明显改变;TIG电弧的脉冲峰值功率和脉冲基值功率均有较大程度的下降。与TIG焊相比,激光辅助TIG焊的焊缝熔深变大,熔宽变小,焊缝表面更加平整,热影响区变窄,焊缝中心区晶粒有一定的细化,提高了抗应力腐蚀性能。