GMAW熔滴过渡过程稳定性自相关分析

检测了熔化极气体保护焊(GMAW)中焊接电流和电弧电压大小等参数特征,利用数字信号分析与处理中的时域自相关特性原理,分析GMAW熔滴过渡过程的稳定性与参数关系,判断焊接电流和电压是否具有周期性.阐述焊接电弧系统中,电流自身、电压自身及电流和电压相互的变化存在相互关联,并对焊接电流和电压信号进行自相关分析,获得信号时域的周期和方差等特征信息,直观地反映出弧焊过程与熔滴过渡过程的稳定性.     

不同焊接参数下GMAW电弧光谱信号的研究

利用自制双通道传感器,将选定谱段的电弧光辐射信号转化为电压信号,再用研华PCI-1716采集卡对GMAW不同参数(电流、电压)下的电压信号进行采集并输入到计算机,经过自主开发的软件画出电压-时间曲线,研究不同焊接参数下焊接电弧特征光谱信号的变化规律.结果表明,不同的焊接参数对应不同的焊接电弧光辐射分布,熔滴过渡频率和过渡方式在电弧光辐射曲线图上均有所表示,对比不同参数下的焊接电弧特征光谱信号得到电弧光辐射随着焊接参数变化的规律与理论分析基本吻合.     

CO_2激光-MAG电弧复合焊接工艺参数的优化

采用汉诺威分析仪和高速摄像机采集了CO2激光-MAG电弧复合焊接过程中的电信号和熔滴过渡图像,研究了焊接电流、电弧电压、激光功率等参数对复合焊接瞬时电压和电流信号、电压和电流概率密度分布、熔滴过渡特征和工艺稳定性的影响.结果表明,将汉诺威分析仪和高速相机相结合能提供丰富的焊接电弧物理指数和熔滴过渡形态信息,可为复合焊接...     

6N01铝合金高频脉冲电流复合MIG焊接电信号和图像信号的采集与分析

采用高频脉冲电流复合MIG电弧对6N01铝合金进行平板堆焊,采集焊接过程中的电压、电流信号,采用高速摄像拍摄熔滴过渡过程,分析高频频率对焊缝成形和熔滴过渡的影响。结果表明:复合高频脉冲电流增加了焊缝熔深和熔宽,频率为45 kHz时最大。复合高脉冲电流消除了电弧电压信号陡升陡降情况,电弧更稳定,熔滴过渡时在焊丝末端的残留部分减少,提高了焊接传质效率。     

焊接电弧信息测试分析系统

以焊接电流、电弧电压、电弧光谱为信息源，开发了一套可进行信号采集、信号处理、信息提取的焊接电弧信息测试分析系统，并可实现同步高速摄影。研制的电弧电压、焊接电流传感器具有良好的强弱电隔离性能，良好的输出信号品质，很好地保护了采集卡及计算机。设计的电弧光谱传感器信噪比高，可得到品质良好的电弧光谱信号。基于Visualbasic语言开发的软件系统可采集多路焊接电弧信号，并可对采集的信号进行瞬时分析和统计分析，以提取有价值的焊接信息。     

基于LabVIEW的焊接过程分析系统软件设计

介绍了LabVIEW开发环境下弧焊电参数测试分析系统的程序设计方法。采用LabVIEW的图形化设计语言,以CO2气体保护焊的焊接电流和电弧电压为研究对象,设计了包括参数设置模块、数据采集模块和数据分析模块的虚拟测试分析系统。可实时显示焊接电流波形图和电弧电压波形图,通过数据处理可得到U-I相图、电压和电流频谱图以及直方图,系统具有在线可视化采集和离线多功能分析处理的功能,为焊接过程的稳定性判断提供了测试分析的方法。     

一种新型传感器在CO_2焊数据采集中的应用

笔者研制了一种新型实时采集焊接过程中电信号的焊接电弧传感器,并详细介绍了其信号调理电路的工作原理。以图形化语言的LabVIEW软件为平台,设计了焊接电流、电弧电压信号的采集及分析系统。试验证明,所设计的传感器抗干扰能力强,采集的电流、电压信号线性度好,精确度高。     

用数值模拟方法研究焊接工艺参数对熔池几何形状的影响

以Q235钢为研究对象,运用ANSYS软件建立其平板焊对接接头的有限元数值计算模型,借助该模型分别计算了不同焊接工艺参数(焊接电流、焊接电压和焊接速度)条件下的熔宽和熔深.熔宽和熔深随焊接电流和电弧电压的增加呈增加的变化规律,而随焊接速度的增加呈减小的变化规律.其中电孤电压是影响熔宽的主要因素,而焊接电流是影响熔深的主要因素,焊接电流对熔深的作用则更为明显.     

混合气体保护焊焊接过程电弧特性分析

通过焊接机器人在给定的试验条件下进行混合气体保护焊,采用汉诺威焊接质量分析仪对电弧电压和焊接电流信号进行采集,并通过分析焊接过程的电弧特性找到熔滴过渡以及焊缝成形的主要影响因素。结果表明:在给定的混合气体流量比的条件下,电弧电压会影响熔滴的过渡频率、电弧稳定性、飞溅大小、焊缝熔宽等,而焊接电流则会影响焊丝熔化速度、焊缝熔敷率、过渡频率、飞溅大小、焊缝成形等。合适的焊接电流与电弧电压相匹配可以获得稳定的电弧、良好的过渡特性及美观的焊缝。     

基于LabVIEW的焊接过程多信息分析平台

基于焊接多信息同步采集系统,采用LabVIEW图形化语言,以熔化极气保焊的焊接电流、电弧电压、电弧光谱为信号源,构建了包括电信号参数设置、电信号数据分析模块、光信号参数设置与自动选择、光信号数据分析的焊接过程多信息分析平台。可实时显示焊接电流波形、电弧电压波形、电弧辐射光谱等;系统还通过数据分析处理得到U-I相图、焊接电流和电弧电压概率密度、短路时间频次图、电弧辐射光强与波长对应图、计算焊接温度的玻尔兹曼图等,通过上述信息分析,检测电弧状态和信息,可用于焊接过程诊断和焊接电弧物理研究等。     

Investigation on the stepping arc stud welding process

0IntroductionArc stud welding is gradually becoming an increasingimportant joining process fromthe firstpractical applicationdeveloped originally for the shipbuilding industry as a re-placement of the time consuming drilling and boltingprocess in1939[1].T…     

电弧螺柱焊中实现螺柱的低速送进

螺柱送进速度是电弧螺柱焊中的一个重要参数。基于对工程中广泛应用的电磁式螺柱焊枪工作原理的深入分析，提出螺柱低速送进的同时提供足够的挤压力可以实现电弧螺柱焊接，研制开发了步进式电弧螺柱焊枪及其控制系统。作为实现螺柱低速送进的焊枪，其动力机构为步进电机，螺旋传动装置为运动机构主体，保证螺柱低速送进时对接头处金属具有足够的挤压力。试验结果表明，采用步进式电弧螺柱焊枪，螺柱低速送进可以完成电弧螺柱焊过程；弯曲试验结果表明螺柱焊接头能满足使用要求。     

焊接过程高速图像和工艺参数的同步记录与分析

高速摄像和数据采集是研究焊接过程中电弧、熔滴过渡或熔池等动态行为的重要技术手段.采用同步控制拍摄高速摄像和数据采集的技术,建立了高速图像和工艺参数同步记录与分析系统.系统包括高速摄像机、同步信号发生器、高速数据采集装置及图像与波形同步播放软件.同步信号发生器可适用于20～200000帧/s的高速摄像同步与触发控制.基于PC的数据采集装置,在200kHz采样频率下可实现4路焊接参数的同步采集.结果表明,系统可作为焊接材料、工艺性能、过程控制等研究中对动态过程进行记录与分析的有力工具.     

CO2焊电参数与熔滴过渡图像同步采集分析系统

基于LabVIEW,采用高速摄像机和多路传感数据采集系统,开发了一套CO2焊短路过渡过程电参数波形与熔滴过渡图像采集分析系统.通过软件延时弥补电参数采集系统与图像采集系统的启动延迟时间差,实现了同步采集.系统可对采集到的电参数进行处理,得出反映熔滴过渡状态和稳定性的特征参量.通过焊接试验,实时采集不同焊接条件下电参数及熔滴过渡图像,对电参数与短路过渡过程的相关性进行了分析.     

弧焊电源动态特性微机测试及分析系统研究

介绍了一种由通用微机构成的数据采集和分析系统，用于检测弧焊过程的动态参数和对弧焊电源动特性进行测试和评定。经试验证明该系统具有软件界面友好、测试精度高、功能强、可靠性高等优点。     

变极性等离子弧焊的嵌入式控制系统设计

采用以Cortex-M4为核心的微控制器STM32F407VGT6,设计了变极性等离子弧焊的过程控制及焊接数据采集系统。该控制系统实现了焊接过程中对焊接参数的输入、显示、调用、存储以及实际焊接参数的采集和监控功能,并实现了焊接过程中焊接参数的PID反馈调节。不仅能实现主站PC对焊机的远程控制,还可将微控制器采集到的焊接数据实时上传进行监测,并根据监测情况,实时修正焊接工艺参数,以达到更高的焊接工艺要求和获得更好的焊接质量。     

空心螺柱旋弧焊接方法

基于纵向发散型磁场迫使电弧沿螺柱壁旋转的思路,提出了空心螺柱旋弧焊接新工艺。针对外径12mm、壁厚3mm的空心螺柱,实现了螺柱焊电弧绕螺柱四周壁的均匀旋转。焊接工艺试验表明,旋弧螺柱焊工艺参数明显大于同外径实心螺柱,焊接工艺有较大的规范窗口,但相对实心螺柱窗口变窄,最佳旋弧电流参数范围为1～2A,焊接时间为600～700ms,焊接电流为800～900A。接头性能检测表明,旋弧螺柱焊获得了饱满美观的螺柱焊成形,宏观组织检测未发现未熔合、夹渣、气孔等焊接缺陷,界面焊合率达到了100%,接头强度可保持在330～390MPa。     

基于电信号监测的可控自触发电弧图像采集系统

基于高速摄像机触发模式的特点,提出了一种基于电信号监测的可控自触发电弧图像采集系统. 介绍了系统硬件平台组成和软件总体框架,论述了以电信号有效值为监测条件的相关控制触发算法,叙述了电信号和电弧图像同步采集的具体实现方法,并以表面涂有油污的试样进行了电弧图像采集系统的试验验证. 结果表明,该系统能够有效基于电信号可靠自动触发高速摄像机拍摄,抓捕涂有油污表面的过渡过程信息. 相比于正常焊接过程,试样表面存在油污时,过渡周期明显增加,电弧形态呈现出较大的发散性.