等离子-MIG复合焊控制系统研究

等离子-MIG复合焊是一种高效焊接方法,它综合了等离子电弧能量密度大及MIG焊熔敷率高的优点,可实现多种材质、多种板厚的高质高效自动化焊接,近年来逐步得到重视。本文研制了以PLC为控制核心的等离子-MIG复合焊控制系统,该系统包括焊接电源系统、供气系统、冷却系统及焊接小车系统等。通过调试,利用本系统对16 mm厚16Mn钢进行对接打底焊的单面焊双面成形试验。试验结果验证了本系统的设计合理性、易操作性及高自动化性等优越性能,为进一步研究等离子-MIG复合焊提供了支持。     

等离子-MIG/MAG复合热源焊接技术研究与应用

等离子弧-MIG/MAG复合热源焊接技术是将等离子弧与MIG/MAG电弧有机复合形成的一种高效优质、低成本的焊接新技术.一体化的焊枪及等离子电源可以与目前常用的MIG/MAG电源简单组合,使该技术具有广泛的应用前景.介绍了等离子-MIG/MAG复合热源焊接技术的技术原理、工艺与装备特点及其工业应用.     

等离子-MIG焊的研究进展

等离子-MIG焊是一种复合电弧焊接方法,具有较好的工业应用前景,目前已经引起国内外相关研究人员的重视.等离子-MIG焊是将两种不同焊接工艺——等离子弧焊和MIG焊的热源复合在一起,从而实现优势互补,提高焊接的效率和质量.介绍了国内外等离子-MIG焊的研究进展;分析了等离子-MIG焊的原理和特点;介绍了等离子-MIG焊接设备及其在国内外的应用,等离子-MIG焊接设备的结构和系统,等离子-MIG焊枪.最后针对当前等离子-MIG焊的应用前景,提出了复合焊接技术的研究方向.     

等离子-MIG焊熔滴过渡的研究

为了分析等离子-MIG焊熔滴过渡过程中等离子弧和MIG弧对熔滴过渡形态的影响,利用示波器研究了等离子-MIG焊接铝合金时不同熔滴过渡形式的特征,包括电弧电压波形的变化及熔滴过渡临界电流的研究.研究结果表明:等离子-MIG焊的熔滴过渡形式以滴状过渡和射流过渡为主;滴状过渡到射流过渡的临界总电流约为280～300A;等离子-MIG焊中,MIG电流对熔滴过渡产生决定性影响;等离子-MIG焊与MIG焊比较,显著的降低了熔滴过渡向射流过渡转变的临界点.     

等离子-MIG复合焊接熔滴过渡及电弧耦合特性研究

通过电信号采集系统和高速摄像采集系统对等离子-MIG复合焊接的电流信号、电压信号和熔滴过渡过程进行了同步采集,研究了等离子-MIG复合焊在不同焊接规范下最佳的熔滴过渡方式,对等离子电流对熔滴过渡的影响及复合焊接电弧耦合关系进行了分析。结果表明,等离子-MIG在不同焊接规范下均能实现良好的射滴过渡。在等离子-MIG复合焊接过程中,等离子电流对MIG焊的焊丝伸出长度和熔滴过渡有影响,随着等离子电流增加,MIG焊焊丝伸出长度逐渐缩短,直至由一脉一滴转化为一脉多滴;等离子弧与MIG弧相互耦合,MIG弧的加入使得等离子弧的电压升高,而等离子弧对MIG弧几乎没有影响。     

相位可控脉冲式等离子-MIG复合焊

根据旁轴式等离子-MIG复合焊接技术和等离子电源与MIG电源外特性设计了以单片机为核心的脉冲相位控制器,控制两台电源以脉冲形式产生等离子弧和MIG电弧。脉冲相位控制器有两路输出,形成频率、占空比、相位差、峰值、基值可调的脉冲信号。通过验证实验和工艺实验,证明了脉冲相位控制器的可靠性和功能性。通过调节两脉冲的相位关系实验,表明两脉冲波形在反相位关系下有利于改善两电弧处于直流状态时的相互干涉,提高了复合电弧的稳定性。     

其它焊接方法

长输管道自动焊施工方法的研究与实践;大型钢结构工程的高空焊接技术;等离子-MIG焊接起弧过程;铝合金激光-电弧双面焊接头特征分析;铝合金激光-钨极氩弧双面焊的焊接特性;     

其它焊接方法

长输管道自动焊施工方法的研究与实践;大型钢结构工程的高空焊接技术;等离子-MIG焊接起弧过程;铝合金激光-电弧双面焊接头特征分析;铝合金激光-钨极氩弧双面焊的焊接特性;     

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...     

脉冲等离子-MIG复合焊熔滴过渡行为研究

将脉冲等离子电弧与MIG电弧同轴复合,期望利用等离子弧脉冲峰值电流产生的高速等离子射流冲击熔滴和熔池,促进熔滴过渡,同时增加焊缝熔深。开发了一套高速视觉与电信号精确同步的焊接数据采集系统,对脉冲等离子-MIG复合焊熔滴过渡行为进行研究。研究发现将等离子电流调制成脉冲波形,等离子弧对工件总体热输入下降,等离子峰值电流产生的等离子流力可以有效促进熔滴过渡。在此基础上深入分析了等离子脉冲峰值电流、脉冲宽度及熔滴在等离子弧过渡位置等参数对熔滴过渡的影响,获得了脉冲等离子-MIG复合焊一脉一滴过渡的工艺参数窗口。     

基于电弧偏转的等离子-MIG复合焊热源模型

对等离子-MIG复合焊中MIG电弧与等离子流之间相互作用进行了分析。结合复合焊电弧形态观测,对复合焊热源模型进行了修正。考虑了复合焊中反向的等离子流与MIG电流之间的排斥作用,对引入电弧偏转角的情况下的复合焊过程进行了模拟计算,分析偏转角度对温度场的影响,并将计算结果与试验结果进行对比。结果表明,引入电弧偏角后的热源模型公式计算结果能够较好地描述复合焊的物理过程,这对优化其焊接工艺参数具有一定的实际应用价值。     

弧焊电源设计的合理化建议

手工、半自动及自动焊中有各种电弧,包括已普遍使用的手工焊条电弧、埋弧、气体保护电弧——TIG、等离子弧及CO_2或惰性气体的MIG电弧。要求各种类型的电源,其外特性从陡降、恒功率、到接近平的。有些用电感(如短路MIG焊)或电流调制(如脉冲TIG及MIG焊)的方法进一步改善电源特性。在实验室里还研制了其他更复杂的电     

基于弧控制的等离子切割电源新型复合控制策略

根据非高频引弧技术在等离子切割电源中的应用,分析了等离子电弧的静态特性,推导出了等离子电弧数学模型,并结合电源在非高频引弧、弧转移及弧能量突变过程中的控制需求.提出了一种新型复合控制策略,该策略的内环是由前馈补偿的电弧电压与反馈电弧电压构成电压闭环复合控制,外环则以电流闭环对等离子弧柱能量进行控制,形成了一种前馈补偿双闭环复合控制方式,以满足电源在非高频引弧负载条件下对快速性和稳定性的控制需求.结果表明,文中所提控制策略不仅可以提高系统的快速性和鲁棒性,还具有优异的动态响应能力,电源的非线性适应能力强,有效的解决了等离子切割电源的控制需求.     

焊接工艺：熔焊

等离子弧焊接系统在不锈钢焊管生产中的应用；等离子弧-MIG电弧复合焊接时的电气影响[英]；销钉焊时电流极性的影响[英]；参数对脉冲埋弧焊过程动态仿真波形的影响；SA335 P91材料的埋弧焊。     

铝合金VPPA-MIG复合焊接电弧形态及伏安特性

试验使用VPPA-MIG复合焊方法对铝合金进行对接试验. 通过高速摄像和数据采集系统获取复合电弧形态和伏安特性. 结果表明,由于磁场间的耦合作用,在VPPA正极性阶段电弧相互排斥,反极性阶段相互吸引,采取外加横向交变磁场,电弧摆动幅度明显减小. 由于MIG焊电弧的存在,等离子电弧伏安特性发生了改变. 弧柱气氛更容易电离,使得等离子电弧电压下降. 等离子电流较小时,电弧电压随MIG焊电流的增加而降低;等离子电流较大时,随着MIG焊电流进一步增加,电弧电压降低程度有所减少. 试验结果为实现厚板铝合金高效焊接及其电弧耦合机理研究提供理论依据.     

X80管线钢激光-电弧复合焊接工艺

激光-电弧复合焊接结合了激光焊和电弧焊两种焊接工艺,影响焊接过程稳定性和焊接接头质量的因素较多。针对X80管线钢,系统开展了光纤激光-MIG电弧复合焊工艺研究。在对比光纤激光焊、MIG焊和激光-MIG复合焊的基础上,分别考察焊接电流、激光功率、焊接速度、光丝间距、离焦量等参数对焊缝成形的影响,并优化了激光-MIG复合焊的焊接工艺参数。     

焊接设备——熔焊设备

基于实时操作系统的数字化弧焊电源;基于模糊逻辑的弧焊电源动特性分析;数字电源可收敛电弧;用于等离子弧点焊的逆变电源;一种零电压零电流倍流整流弧焊逆变器;新型10kW的光纤激光器;监测激光焊熔池的新方法。     

焊接设备——熔焊设备

基于实时操作系统的数字化弧焊电源;基于模糊逻辑的弧焊电源动特性分析;数字电源可收敛电弧;用于等离子弧点焊的逆变电源;一种零电压零电流倍流整流弧焊逆变器;新型10kW的光纤激光器;监测激光焊熔池的新方法。     

斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法

在脉冲CO2焊设备采用恒流控制电流波形时,其外特性也就变为恒流特性,这样就需要在恒流闭环控制CO2焊脉冲电流波形的基础上采用相应措施,来保证CO2焊电源具有足够的电弧电压自动调节性能.从电弧能量控制的角度,研究了通过控制CO2焊燃弧过程峰值电流时间的途径来闭环自动调节脉冲CO2焊电弧电压的斜特性式控制方法;提出了以脉冲式CO2焊逆变电源外特性斜率为判据的控制算法,使脉冲CO2焊电源输出外特性斜率可调.结果表明,斜特性脉冲CO2焊电源能在焊接过程中自适应调节电弧电压,并可通过改变电源外特性斜率来定量调节电源对弧长的自动调节强度.     

熔焊设备

20093177斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法/蒋力培…//焊接学报.-2009,30(2):1~4在脉冲CO2焊设备采用恒流控制电流波形时,其外特性也就变为恒流特性,这样就需要在恒流闭环控制CO2焊脉冲电流波形的基础上采用相应措施,来保证CO2焊电源具有足够的电弧电压自动调节性能。从电弧能量控制的角度,研究了通过控制CO2焊燃弧过程峰值电流时间的途径来闭环自动调节脉冲CO2焊电弧电压的斜特性式控制方法;提出了以脉冲式CO2焊逆变电源外特性斜率为判据的控制算法,使脉冲CO2焊电源输出外特性斜率可调。结果表明,斜特性脉冲CO2焊电源能在焊接过程中自适应调节电弧电压,并可通过改变电源外特性斜率来定量调节电源对弧长的自动调节强度。图6参520093178新型变极性焊接电源二次逆变电路及其控制技术/陈杰…//焊接学报.-2009,30(2):29~33提出了一种用于变极性焊接电源的新型半桥式二次逆变电路拓扑,它由续流耦合电感、IGBT半桥电路及其RC缓冲电路组成。该电路既能确保在极性切换过程中获得快速的焊接电流换向速度,又能够通过硬件电路本身提供足够高的再燃弧电压,用以在焊接电流过零瞬间重新引燃电弧。针对新型...