脉冲电化学光整加工电源设计与研究

阐述了脉冲电化学光整加工原理,采用脉宽调制（PWM）技术发生脉冲信号,设计了控制电路和IGBT驱动保护电路,研制了专用脉冲电源。应用此电源进行了工艺实验,证明了实验数据和理论分析的一致性。     

绝缘栅双极晶体管脉冲斩波器的设计与应用

高频脉冲电流加工及光整加工技术能提高零件的加工精度和表面质量。脉冲斩波器的设计是应用该技术的关键所在。介绍了脉冲电源的构成原理及设计思路，并采用绝缘栅双极晶体管(1GBT)设计制造出高频、大电流脉冲斩波器。用所设计的脉冲电源进行了脉冲电化学光整加工实验，得到了满意的结果。     

基于FPGA的电火花加工脉冲电源设计

为更好地满足电火花的加工要求,提出一种基于FPGA的电火花加工脉冲电源的实现。研究电火花加工脉冲电源的工作原理,脉冲电源的核心部件高频脉冲发生器采用IP软核实现,其输出信号的脉宽和脉间精细可调,能与上位机有效通信。该方法的有效性通过仿真和电路测试得到验证。     

脉冲电化学机械光整加工模具型腔技术研究

介绍了脉冲电化学机械光整加工模具型腔的技术特点、光整加工原理。通过实验验证了这种光整加工工艺与电化学机械光整加工工艺相比,有着高效、高表面质量的优点;分析了脉冲电化学机械光整加工工艺的机理。     

基于CPLD的纳秒级微细电化学加工脉冲电源的研究

为了提高微细电化学加工的加工精度和表面质量,从加工模型入手,探讨了高频脉冲电源对微细加工的影响,并基于CPLD研制了超短脉冲电源,输出脉冲宽度为20 ns以下,脉冲调节范围较大.使用该电源进行相应的工艺试验,取得了较好的效果.     

电化学光整加工脉冲电源设计

提出了一种基于加工进程自动设定脉冲频率和宽度曲线的脉冲电源设计方案,能根据加工去除量自动调节输出脉冲参数。加工初期,电源输出大占空比脉冲,显著提高材料去除速率;加工后期,输出小占空比脉冲,能有效改善加工精度和表面质量。应用该电源不仅能提高电化学加工效率,还能提高加工精度和表面质量。     

电化学加工脉冲电源的研制与实验研究

电化学加工的电源输出特性在很大程度上影响着电化学加工的加工效果。以MOS-FET器件为开关管设计的可变频新型脉冲电源．能获得良好的信号输出，使用该种电源作相应的工艺试验，取得了较高精度的加工效果。     

脉冲电化学光整加工在模具镜面抛光中的应用

综述了脉冲电化学在金属材料光整加工领域中的研究情况,介绍了脉冲电化学的加工优势,分析了脉冲电化学光整加工的工作机理、加工工艺、实验研究以及应用状况,指出了脉冲电化学及其复合加工工艺在实现模具镜面抛光应用中的可行性和现实性。     

高频窄脉冲电化学光整加工工艺特性研究

阐述了高频窄脉冲电化学光整加工原理;比较了其与脉冲电化学加工的区别与联系;通过实验,研究及分析了电流密度、加工间隙、工件材料、加工时间及脉冲参数等因素对加工后表面质量的影响.实验结果表明:在合适的工艺参数情况下,高频窄脉冲电化学光整工艺可大幅度提高加工效率,获得镜面级的表面质量,并能降低加工成本.     

新型超窄脉宽脉冲电源的设计与实现

脉冲电源的脉宽及占空比对电化学加工的精度有着重要的影响。传统的脉冲电源一般采用开关斩波形式,对开关器件的开关速度要求很严格,且对开关器件的驱动也有很高的要求。对于电化学微细精加工,常用的开关器件很难达到超窄脉宽的要求。利用DDS信号电路产生基本信号,结合脉冲调理电路,设计一种新型超窄脉宽脉冲电源。实践表明:该超窄脉宽脉冲电源的脉宽最低可达10 ns,占空比可调,输出信号稳定性强,被成功应用于光学码板的加工。     

Technique of pulse electrochemical finishing in molds and dies

Surface finishing is one of the most important processes in mould and die making. This process is necessary not only for smoothing the surface of die or mould, but also for removing the surface layer, which has been damaged by the preceding machining process and finally improve the performances and lifetime of moulds to a large extent. It has been reported that between 30% and 40% of the total time required to manufacture a die or mold is spent on finishing operations, most of which are performed by skilled workers employing traditional techniques. At present, key problems in mould and die finishing technology can improve the finishing efficiency, consistency and quality at reduced costs. A new and high efficiency unconventional finishing technology, pulse electrochemical finishing was introduced. Experiments were done in neutral nitrate electrolytes. The influence of electrolyte composition, intereletrode gap, finishing time, flow quality, current density, compositions of steel materials and pulse parameters on the resulting surface finishing was investigated. Results indicate that pulse parameters have important influence on operations finishing and the proper selection of pulse parameters can lead to both good smoothing efficiency and surface quality at low costs.     

脉冲电流频率对2219铝合金焊缝组织性能的影响

采用超快速变换复合高频脉冲方波变极性TIG电弧焊接方法进行2219-T87高强铝合金焊接,研究脉冲方波电流频率对焊缝组织性能的影响.结果表明,加入脉冲方波电流后,焊缝组织明显细化,焊缝区由粗大柱状晶向细小等轴晶转变.当脉冲电流频率达超音频段时,在焊缝中部还存在一种呈带状分布的细小等轴非枝晶组织,并与等轴树枝晶组织交替分布.与未加入脉冲电流相比,当脉冲电流频率为60kHz时,接头抗拉强度和断后伸长率分别增加约17.6%和66%.在一定范围内提高脉冲电流频率,可显著减小焊缝熔合区宽度,改善接头硬度分布,明显提高接头塑性,但对接头强度的影响作用并不明显.     

2344模具钢的脉冲电化学复合光整加工试验研究

为了对2344模具钢进行快速光整加工,进行了2344模具钢的脉冲电化学复合光整加工试验研究。在构建了脉冲电化学复合加工试验机的基础上,进行了正交工艺试验。分析了脉冲峰值电压、脉冲频率、脉冲占空比和电解液温度对光整加工质量的影响,获得了优化的工艺参数。实验表明,在半个小时内可以将试件的表面粗糙度从Ra1.8μm降到Ra0.12μm。     

超音频脉冲电源及其与焊接电源的并联耦合

研发了用于复合型超音频脉冲电弧焊接的超音频脉冲电源,其输出脉冲电流的频率和幅值可独立调节和准确控制,并提出了“并联+辅助网络”耦合方式.在建立输出脉冲电流控制模型的基础上,构建了包含降压变换器、全桥变换器和高频耦合变压器的超音频脉冲电源功率变换电路;脉冲电流频率的调节通过改变全桥变换器的开关频率实现,脉冲电流幅值采用对降压变换器的输出电压幅值和全桥变换器的输出电压占空比进行两级反馈控制,以保证其准确性和稳定性.结果表明,超音频脉冲电流的频率和幅值调节快速、准确、稳定,与焊接电弧具有良好的耦合效果.     

高频脉冲电流对HT150灰铸铁凝固组织的影响

采用频率高于1000Hz的高频脉冲电流,在不同的电流参数下,对HT150灰铸铁进行脉冲电流处理.实验结果表明,在高频脉冲电流作用下铸铁石墨片细化,石墨片变得卷曲,共晶团尺寸减小.电流参数对电流的作用效果有显著影响.     

脉冲电流对Zn-42%Al合金定向凝固行为的影响

采用Zn-42%Al合金作为试验材料,研究不同电流强度和脉冲频率下脉冲电流对合金定向凝固组织的影响.结果表明,随着脉冲电流强度的增大,组织得到更加明显的细化;脉冲电流细化组织的作用对脉冲频率存在一个极限响应,当脉冲振荡频率过高,脉冲电流的细化组织效果会被削弱.     

Obtaining residual stress along weld beads by means of analytical and experimental methods

In CO₂ arc welding of solid wire, metal transfer phenomena and spatter generation are investigated with rectangular pulse current, and a low spatter CO₂ arc welding process with high frequency pulse current is developed. The optimal conditions of high frequency pulse CO₂ arc welding are in the range of peak current: 450–550 A and pulse frequency: 450–750 Hz. These high frequency pulse currents have the effect of droplet oscillation due to resonance between applied pulse frequency and the natural frequency of the droplet. The droplet is transferred consistently every 9–11 pulses and the average interval of metal transfer is about 16 ms which is reduced to half that of conventional CO₂ arc welding. This average droplet weight is 34 mg, showing a large reduction in comparison with that of the conventional method. As a result, total spatter weight is reduced by 70% in comparison with the conventional method, and especially, large spatters more than 0.5 mm in diameter are reduced from 1.5 to 0.2 g/min.