方波电源电流正负半波比例可调电路的设计

方波交换ＴＩＧ焊时，电流正负半波比例可调，对于减少钨极烧损和提高焊接速度有着非常重要的作用。本文为实现电流正负半波比例的可调性而对控制电路进行了设计和研究。     

交流方波双通道等离子弧焊机的研究

本文介绍了交流方波双通道等离子弧焊机的特点,并对前沿陡峭且带尖脉冲的电流波形的形成机理和储能电抗器临界电感值的理论分析,进行了重点论述;简要介绍了该焊机在焊接过程中采用电流通过两个不同途径,即正半波时电流由喷嘴流向工件,负半波时电流由工件流向钨极的所谓双通道的特点。试验证明采用这一办法后,增强了阴极破碎作用使焊缝光滑美观,同时也加强了钨极冷却效果,减小了钨极烧损和对焊缝的渗钨,为铝和铝合金的焊接开创了一个新途径。     

La-W、Ce-w、Y-W电极材料热发射性能研究

研究了稀土元素Ｌａ．Ｃｅ．Ｙ对钨极材料热电子发射能力和稳定性的影响．利用粉末冶金和压力加工方法,制备了系列稀土钨电极材料,并对它们分别进行了引弧、静特性等焊接性能研究,借助于扫描电镜和Ｘ－ｒａｙ能谱仪对镧钨、钇钨、铈钨等燃弧后的４种电极（含用于参照的钍钨电极）进行显微观察,分析了稀土元素在钨电极热发射过程中的行为和作用机制．研究表明：在中小电流时ｗ（Ｌａ２Ｏ３）＝２．２％的Ｌａ２Ｏ３－Ｗ电极具有较好的电子发射能力和稳定性,钇钨和铈钨次之,在大电流工作时,钇钨电极热电子发射能力和稳定性最好．     

几种稀土钨电极焊接5A62铝合金的工艺性能

为了寻求替代钍钨电极的节能环保、焊接性能优异的电极,针对多元稀土钨、钍钨、铈钨3种电极进行了烧损性能测试,并进行了钨极惰性气体(tungsten inert gas,TIG)保护焊实验,结果表明:钍钨电极的抗烧损性能最差,多元电极略优于铈钨电极;焊缝接头的熔深和熔宽与焊接电流和焊接速度等焊接参数有关;采用多元稀土钨电极焊接后,在100~180 A的焊接电流下熔宽均小于铈钨电极和钍钨电极的熔宽;通过比较分析铈钨电极和多元电极焊接接头的显微组织、硬度曲线分布、扫描断口和力学拉伸实验结果,发现多元稀土钨电极的焊接接头力学性能和焊缝成型优于钍钨和铈钨电极,从而可替代钍钨和铈钨电极进行铝合金焊接.     

硅整流焊机改钨极氩弧焊机的设计研究

论文研究如何将硅整流焊机改装为钨极氩弧焊机,并采用程序控制系统实现了对钨极氩弧焊机的自动控制.经改装后的钨极氩弧焊机能保证氩弧焊的基本要求,能实现提前和滞后送气、自动引孤和焊接电流衰减,成本造价低又能保证焊接质量高、热影响小、变形小和成型美观等.     

镁合金双弧焊接过程研究与分析

研究了镁合金MIG-TIG双弧焊接方法,通过工艺实验获得了影响焊接过程的工艺参数(电流、弧长、焊丝末端与钨极末端的间距、焊接速度等)。在总电流为140 A,旁路电流为115 A,电弧电压为21 V,焊丝末端与钨极末端间距为3 mm时获得了成形较为美观的焊缝。分析了工艺参数对焊接过程及焊缝成形的影响,为进一步提高镁合金双弧焊接过程稳定性,获得质量高成形好的焊缝提供了一定的理论基础。     

钛合金钨极氩弧焊工艺试验研究

为了使得焊接质量符合相关行业标准,本文拟以钛合金为材料进行钨极氩弧焊接工艺试验的研究,对钛合金钨极氩弧焊工艺焊接过程以及容易产生的几种缺陷进行了阐述,为进一步提高钛合金钨极氩弧焊工艺提供基础.     

镁合金钨极氩弧焊焊接电弧电势与电流密度的数值模拟

为了分析钨极氩弧焊(GTAW)焊接电弧电势与电流密度在三维电弧空间内的分布,以镁合金的GTAW焊接电弧为研究对象,建立了包含焊丝、焊接电弧以及工件的三维瞬态联合数值模型,对电弧等离子体的电场进行了数值计算,之后得到了电弧电势与电流密度在电弧空间的分布。研究结果表明:在整个电弧空间中电极端部的电势梯度最大,并在此处产生了最高的电流密度。在焊接条件稳定的前提下,电极正下方对称轴线上电流密度最大,弧柱中心处的电流密度要高于周边区域。电弧横断面上的电流密度在弧长1,2,3,5mm处及工件表面上均符合高斯分布。     

低空载电压电子控制弧焊电源的研制

应用叠加高电压式电子稳弧器于低空载电压弧焊电源，可以使之成为一种稳弧、安全、节能、省材的焊接电源。它由两组电源构成：维持电弧燃烧的大功率低压电源和执行再引弧的小功率高压电源。该焊接电源运用于交、直流手工电弧焊；交、直流钨极氩弧焊以及交、直流脉冲钨极氩弧焊。     

高压空气环境钨极氩弧焊接电弧静特性

针对高压空气环境的特殊性,研制了高压焊接试验舱和钨极氩弧自动焊机。在0.1-0.7MPa空气环境中,考察了电孤静特性,并提出了电孤电压与空气环境压力、电孤长度、焊接电流三者之间的数学模型。根据电孤静特性及其数学模型,设定钨极氩弧自动焊机及其焊接电源主要参数,在0.1-0.7Mpa空气环境中,进行了典型位置16Mn钢板的焊接,不用自由成型工艺形成的全部接头,符合美国焊接学会AWS D3.6M;1999中A类接头的要求。     

锌基合金熔化焊接头特征区域分析

通过对ＺＡ１２合金气焊、钨极氩弧焊接头试样的大量观察和研究，将锌基合金熔化焊接头分成４个特征区域：焊缝、熔合区、热影响区和母材，并详细地讨论了各特征区域的形貌特征及其形成过程。     

晶体管电源小口径管全位置自动焊设备及其在生产中应用

本文根据电厂小口径管全位置自动焊的经验及存在问题,改进了钨极氩弧自动焊工艺,研制了一台晶体管电源的自动焊设备。焊接采用双机头来完成打底和盖面的二次成型工艺,文中详细分析了这种工艺的优越性。全位置焊接采用基准电流调节方式来控制整个焊接过程的热输入量,突破了以往全位置焊接中分点调节焊接规范的传统做法,不仅有利于简化自动焊设备的控制线路,而且为在电厂安装现场推广使用提供了有利条件。配合上述工艺,研制了一套大功率晶体管焊接电源,解决了这种电源的主结线选择、氩弧的引燃、调整管并联运用的电流均匀分配等技术问题。这种新工艺、新电源的研制成功和生产中的应用, 自动焊机线路简单、使用安全、调节可靠、性能优良,生产上应用已显示出它很大的经济效果。     

铌酸锂薄膜调制器的协同仿真与优化设计

电光调制器的半波电压和带宽主要取决于其电极结构,基于绝缘体上铌酸锂(lithium niobate on insulator,LNOI)结构调制器波导与基底折射率差为传统工艺的10倍左右,能够大幅提高光场和电场的重叠度,降低调制器的半波电压,提升调制带宽.当前迫切需要针对这一新型调制结构的电极进行优化设计.应用COMSOL Multiphys-ic和HFSS软件对LNOI结构的强度调制器进行协同仿真和优化设计.主要讨论了电极宽度、电极厚度、电极间距和上下包层厚度对调制器特性参数的影响,得到了调制器的电光重叠积分、微波折射率、微波衰减系数和电极特性阻抗等参数.在此基础上,通过约束算法优化设计这些性能参数达到提高带宽和降低半波电压的目的.结果表明,在电极长度为1 cm的情况下,半波电压约为2.17 V,3 dB带宽大于70 GHz.该研究工作对基于LNOI结构的电光调制器的电极设计具有重要的指导意义.     

晶闸管电抗器式矩形波交流弧焊电源

矩形波交流弧焊电源可大大提高钨极氩弧焊接的质量，采用晶闸管电抗器式弧焊电源可实现这一技术，并因其良好的性能作为焊接电源可广泛应用。     

双电极焊条两芯间距和焊接电流对单弧焊工艺的影响

研究了钛钙型双电极焊条的两芯间距和焊接电流对单弧焊工艺的影响 .研究结果表明 ,钛钙型双电极焊条的两芯间距是控制焊接电压的最重要因素 ,焊接时调节双电极焊条与工件间距离对电弧电压影响很小 ,随双电极焊条两芯间距的增大 ,电弧电压升高 ;在两芯间距一定的条件下 ,随焊接电流增大 ,电弧电压线性升高 ;对于药皮重量系数为 45.6%的 2×Φ4mm钛钙型双电极焊条 ,在两芯间距为 1.2～ 1.7mm ,焊接电流为 180～ 2 2 0A的工艺条件下进行焊接 ,焊缝成形较好 ,力学性能满足国家标准的要求     

直流脉冲钨极氩弧焊机的研制

阐述了具有直流焊、直流脉冲焊等功能的直流脉冲钨极氩弧焊机主电路及控制系统工作原理。     

焊接电流对AZ31镁合金接头的影响

为了研究AZ31镁合金的焊接性,对AZ31镁合金板进行交流钨极氩弧（TIG）焊.试验采用x 射线衍射仪、扫描电子显微镜、光学金相显微镜对试样的焊缝显微组织进行分析,并对不同焊接电流下的试样进行抗拉强度和硬度测试.研究发现：随焊接电流的增加,焊缝成形变差,晶粒逐渐粗化,同时易产生气孔和裂纹等缺陷,使接头性能降低;焊缝区由基体α Mg和附集于晶界的β Al12 Mg17两相组成.结果表明：焊接电流对AZ31镁合金接头的熔池形状及焊接质量有显著的影响.     

反极性弱等离子弧粉末堆焊枪的研制

本文介绍了反极性弱等离子弧粉末堆焊枪的结构及其主要特征。在分析反极性弱等离子弧稳定燃烧条件的基础上,提出枪体的设计要领。用双金属电极取代现行的柱状实心钨极;用球面压缩喷嘴取代常规的锥形压缩喷嘴,这些是设计反极性弱等离子弧粉末堆焊枪的关键所在。     

稀土钨电极对TIG焊缝熔深和熔宽的影响

以不锈钢板为母材,对W－La2O3、W－Y2O3、W－CeO2和参照的W－ThO24种TIG焊用钨电极进行了直流焊接试验,对比了它们焊缝的熔深和熔宽．试验结果表明,4种电极的熔宽相差不大,熔深由大到小的顺序为：W－Y2O3最大,W－CeO2和W－La2O3居中,W－ThO2最小.研究发现,熔深的大小与电极电子发射能力的好坏有较好的对应关系：电极的电子发射能力越好,其焊接熔深越深．     

脉冲多弧离子源所镀膜层均匀性的实验研究

为了解决脉冲多弧离子源镀制膜层的均匀性问题,文中首先分析了不同阴极尺寸、不同辅助阳极尺寸、不同引弧方法以及不同基片距阴极的距离引起所镀膜层透过率曲线的改变,进而讨论了脉冲多弧离子源电极几何尺寸对膜厚均匀性的影响．采用在基片下加一个圆筒形负电位电极实现了脉冲多弧离子源镀膜的均匀性．实验结果表明,在直径７０ｍｍ范围内透过率相对误差为±６．７％,小于所要求的±１０％．