CO2焊短路过渡过程控制策略及实施方案探讨(二)

在分析CO2焊飞溅产生及焊缝成形机理的基础上,从非电器因素和电器因素2个角度出发,探讨了CO2焊短路过渡过程控制的策略、原理及特点,提出了恒频短路过渡智能控制方法的实施方案,该方案能有效抑制飞溅。改善焊缝成形,并具有控制简单、易于实现等特点,对逆变式CO2气保焊机的研制具有一定的参考作用。     

CO_2焊短路过渡过程控制策略及实施方案探析(一)

在分析CO2 焊飞溅产生及焊缝成型机理的基础上 ,从非电器因素和电器因素 2个角度出发 ,探讨了CO2 焊短路过渡过程控制的策略、原理及特点 ,提出了恒频短路过渡智能控制方法的实施方案 ,该方案能有效抑制飞溅 ,改善焊缝成型 ,并具有控制简单、易于实现等特点 ,对逆变式CO2 气保焊机的研制具有一定的参考作用。     

IGBT逆变CO2焊电源波形控制系统

针对短路过渡的CO2焊及IGBT逆变电源，提出了一种简单，易行，可减小CO2焊接过程飞溅，改善焊缝成形的波形控制系统。     

CO2焊短路过渡过程的同步多信息分析及试验

采用高速摄像技术记录CO2焊的高速变化的短路过渡物理过程，利用计算机数据采集系统通过传感器采集多路信息，成功的实现了焊接电弧及熔滴过渡影像与电弧电压和焊接电流波形的同步控制，通过对照分析高速摄像所拍的影像和电信号检测法所得的波形关系，获得了所反映的焊接短路过渡过程信息，分析了CO2焊短路过渡过程的物理特征，提出了CO2焊短路过渡过程的不同阶段的合理控制方案，依此方案进行波控实验。实验结果显示，飞溅减少，焊缝成形改善。     

CO2气体保护焊熔滴短路过渡特性的研究现状与展望

对熔滴短路过渡CO2气体保护焊的熔滴短路过渡特性、焊接飞溅产生机理、控制熔漓过渡减小飞溅所采取的措施以及电弧信号的采集、分析处理方法、弧焊过程质量评价技术等几个方面的研究应用现状与发展趋势进行了较为全面深入的分析,为短路过渡CO2气体保护焊进一步研究应用具有一定的指导意义。     

外加纵向磁场对CO2焊短路过渡飞溅影响的研究

针时CO2气体保护焊飞溅大的缺陷，设计出一套电磁作用装置。在研究短路过渡飞溅产生原因的基础上，初步尝试了用纵向磁场来控制CO2气体保护焊飞溅。实验证明，在一定的焊接规范下．外加纵向磁场有效地控制了短路过渡中的焊接飞溅。     

短路过渡CO2焊电弧能量的检测与分析

为了分析短路过渡电弧的焊接过程和探讨电弧能量对焊接稳定性的影响,设计了短路过渡电弧电参数检测系统.采用该系统对两种波控条件下的短路过渡CO2焊的电弧电压和焊接电流进行检测,并采用Matlab软件对这两种电弧短路阶段和燃弧阶段的能量分布进行统计分析.结果表明:在短路过渡CO2焊过程中,短路阶段这两种波控电弧的能量都较小,能量控制影响飞溅和焊缝外观,而在燃弧阶段分阶段控制能量有利于提高焊接过程的稳定性,改善焊缝成形.     

CO2气体保护焊短路过渡与电弧电压关系的研究

针对CO2短路过渡气体保护焊过程中的飞溅问题,通过焊接质量分析仪采集电压、电流动态信息,找到与飞溅相关的熔滴缩颈、熔滴短路和熔滴小桥爆断时刻的标志信息,为短路过渡气保焊过程在线监控提供高品质的信息源.     

CO2气体保护焊短路过渡过程的闭环实时控制

为了减少CO2气体保护短路过渡焊的飞溅,本文提出了短路过渡过程的闭环实时控制思想并进行了试验研究。在熔滴与熔池发生短路及液体小桥爆断这两个最容产生飞溅的时刻,利用大功率电子关元件切换焊接回路外串电阻的方法及时降低焊接回路中的电流。在前一时刻维持较低电流至溶滴与熔池充分接触,在后一时刻维持较低电流至熔滴过渡完毕,该方法能有效地抑制由瞬时短路造成的大颗粒飞溅和由电爆炸产生的细颗粒飞溅,实现了CO2气体保护焊短路过渡过程的闭环实时控制。     

短路过渡CO2焊研究现状及展望

短路过渡CO2焊在工业生产中应用广泛,但其存在飞溅大、成形差等固有缺点。本文从波形控制技术、焊接材料、保护气体及磁控CO2焊接技术等几方面详细论述了国内外最新的降低飞溅、改善成形的方法。对各种波形控制方法的优缺点进行了比较分析,阐述了REM和活化元素K,Na,Ba,Ti及混合保护气体对电弧形态的影响机理,介绍了磁控焊接技术在CO2焊中的应用现状,并对短路过渡CO2焊的发展趋势进行了展望。     

减小CO2气体保护焊飞溅的研究现状与展望

简述了CO2短路过渡焊的飞溅机理，主要从改善电源外特性、波形控制、一元化控制、智能控制等方面综述了当前广泛使用的电控方法。随着以新型功率电子器件为基础的逆变技术的发展，智能型的波控方法是当前减小CO2短路过渡焊飞溅的主要电控方法。     

IGBT逆变低飞溅CO2焊机的研究

介绍了采用短路电流波形和短路电流疏导控制相结合的逆变低飞溅CO2气体保护焊机。其主电路采用奎桥式拓扑结构，以IGBT管为功率开关器件，中频变压器使用微晶磁心。实验证明该CO2气体保护焊机在焊接过程中明显有效地抑制了飞溅。     

Study on self-optimizing function for intelligent control of CO2 welding

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电源电压对水蒸气保护焊短路过渡过程的影响

水蒸气保护电弧焊由于其独有的特性，在工程上有一定的替在应用价值，但是它存在与CO2焊相似的焊接工艺问题，如飞溅大、焊缝成影差等。实验发现，在送丝速度给定的情况下，匹配合适的电源电压可得到较好的焊接效果。利用燃弧阶段的焊丝熔化模型和短路过渡液桥失稳模型分析了电源电压对短路开始时液桥长度，以及短路过程中液桥失稳颈缩时的电流和所需时间的影响规律．从而可以解释水蒸气保护电弧焊在电源电压合适时可使短路峰值电流降低和短路时间缩短。从而使焊接过程稳定、飞溅减少。模型计算结果可用于指导正确选择焊接规范。     

MC68HC11单片机控制恒频短路过渡逆变式CO2焊机的研究

通过建立以ＭＣ６８ＨＣ１１Ａ１单片机为主控ＣＰＵ的双闭环控制系统，采用ＩＧＢＴ逆变式弧焊电源，实现了波控ＣＯ２焊接方法的一元化调节及恒频路过渡。实验结果表明：该系统焊接过程稳定，焊缝成型美观，飞溅小，同一直径焊丝适用的焊接电源范围宽，且抗干扰能力强，具有实际推广应用价值。     

CO2焊逆变式电源电子电抗的变结构控制仿真研究

介绍了一种适合用于CO2焊逆变式电源的电子电抗变结构控制方法.运用该方法和Matlab仿真工具,建立了电子电抗变结构控制仿真模型,并对电子电抗变结构控制的逆变式电源-电孤动态系统进行仿真.对比线性电子电抗控制和变结构电子电抗控制的不同结果,获得短路阶段电流初始上升率和后期上升率的不同,以及燃弧电流初始下降率和后期下降率的不同的电流波形,有效限制短路峰值电流,提高燃弧能量.试焊结果表明,电子电抗变结构控制的CO2焊逆变式电源对减小焊接飞溅和改善焊缝成形有着明显效果.     

CO2气体保护焊表面张力过渡

CO2气体保护焊采用短路过渡,飞溅大、成形差.在研究CO2气保焊短路过渡理论基础上,深入研究了表面张力过渡各个阶段参数与送丝速度的关系、焊接电压与液桥缩径状态的检测方法.研究表明,在表面张力过渡区内存在一段失控区,增加了表面张力过渡的不确定性.随着送丝速度的变化,熔滴过渡各阶段时间影响液桥分断时的表面张力过渡.依据表面张力过渡对电源特性的要求,提出了两种实现方案,逆变环节控制和输出斩波控制,并指出仅采用逆变环节实现表面张力控制的局限性,研究还表明改变表面张力过渡区的电流值可改善过渡的稳定性.研究方案在实际中得到了验证.