SYNCROWAVE—300（S）弧焊电源低频方波交流输出的研究

本文通过对ＳＹＮＣＲＯＷＡＶＥ－３００（Ｓ）交直流两用电源主电路特制电路的改造，成功地实现了将其５０Ｈｚ的交流输出变为频率整数倍降低的低频方波交流输出，且工件为负的反极性时间也成整数倍减少。结果表明，改造后的方波交流电流的输出稳定，更适合于中厚板铝合金方波交流等离子弧焊。     

两半波电流通道不同方波交换变等离子弧焊负半波的作用

采用正,负两半波电流通道不同的新型方波交变等离子弧焊设备,在试验的基础上系统地对负半波的阴极清理作用及其对焊缝成形的影响进行了深入研究,研究结果为方波交变等离子弧焊工艺参数的合理选择提供了科学依据,对方波交流氩弧焊也有指导作用。     

两半波电流通道不同方波交变等离子弧焊负半波的作用

采用正、负两半波电流通道不同的新型方波交变等离子弧焊设备，在试验的基础上系统地对负半波的阴极清理作用及其对焊缝成形的影响进行了深入研究。研究结果为方波交变等离子弧焊工艺参数的合理选择提供了科学依据，对方波交流氩弧焊也有指导作用     

方波脉冲电流阴极保护机理研究——Ⅱ电流参数的影响

在3％NaCl、0.06%NaCl和自来水3种实验介质中，研究了Q235钢的方波脉冲电流幅值（IA）、频率（f)和占空比（P）的变化对于阴极极化电位（E）和极化幅度（△E）的影响规律。结果表明，E和△E随方波IA、f和P的增加而变负，但当E接近或负于－1．00V（SCE）时，再增加各电流参数的值，E和△E的负移程度都大大减小。各电流参数对△E的影响程度不同，并与E值密切相关。提出调整电流参数总的原则和方法是：在达到所要求的保护效果的前提下，尽可能采用低P、低IA的电流参数，并优先调整f，再调整IA。     

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。本焊机具有在焊接过程中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,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。     

变极性TIG焊接电源的研制

变极性TIG焊接电源是一种用于铝合金焊接的新型焊接设备，其焊接电流频率、正负半波电流时间和幅值都可以分别独立调节。主电路结构采用2级逆变，前级为全桥逆变式结构，后级为半桥逆变式结构。该电源可实现变极性方波交流、直流、脉冲电流等多处输出。在DCEN向DCEP过渡时采用叠加电流脉冲进行稳弧，小电流时焊接电弧也十分稳定。调节正负半波的幅值、频率及占空比能满足铝及铝合金的焊接工艺要求。     

微束等离子弧焊变极性电源

介绍了微束等离子弧焊变极性电源的工作原理,研制的电源不人有电流极性比可调和方波交流频率可调的功能,而且还具有正、负半波电流幅值独立可调和交流载波焊接的功能,输出焊接电流２～６０Ａ,适合地铝合金薄板的焊接。     

基于DSP控制方波交流TIG焊电流波形实现

针对铝、镁及其合金焊接时正半波的熔化和负半波阴极清理的要求,本文研制了以DSP为核心的数字化控制IGBT逆变式方波交流TIG焊电源.主电路采用双级结构,前级为IGBT全桥逆变形式,经降压、整流,再经后级2组IGBT轮流导通和关断,即可实现频率和正负半波导通比灵活调节的方波交流TIG焊电流波形.两级IGBT的驱动信号由DSP按控制要求产生的PWM信号经分频、驱动模块电路而获得.为使电源系统可靠工作,对软启动电路、IGBT保护电路、软、硬件抗干扰方案等进行了设计.     

分离靶多弧离子镀Nb—Al金属薄膜及其热腐蚀行为

采用分离靶多弧离子镀技术,通过改变基片负偏压和分离靶弧电流以及镀膜时间等参数,在３１０ＳＳ（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ）基片上制备了多种成分的Ｎｂ１－ｘＡｌｘ（０．３８〈ｘ〈０．６４）合金薄膜。结果表明,选择适当的基生负偏压和分离靶弧电流可制得所需成分的二元合金薄膜。对所制备的Ｎｂ１－ｘＡｌｘ薄膜,分别做了６００℃、９００℃的热腐蚀实验（低温热腐蚀和高温热腐蚀）,热腐蚀实验表明,该薄膜具有较好     

2A14-T6铝合金复合超高频脉冲方波变极性GTAW焊缝成形特征

以2A14－T6高强铝合金为对象,借助焊缝成形参数来评价复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊（HPVP-GTAW）焊缝成形的特征,研究了HPVP—GTAW过程中超高频脉冲方波电流参数对焊缝成形的影响．结果表明,与常规VP-GTAW电弧焊相比,在焊接过程中加入超高频脉冲方波电流可以提高焊缝熔透率,改善焊缝成形;在脉冲电流幅值和占空比一定时,脉冲电流频率对HPVP－GTAW焊缝成形影响显著;正极性持续期间有效电流保持基本一致（变化范围±5A）条件下,在一定范围内提高脉冲电流频率,增加脉冲电流幅值,同时减小占空比,可明显提高铝合金HPVP－GTAW焊缝的熔透率．     

发展中的变极性焊接电源技术

变极性电源是一种用于铝合金焊接的新型焊接电源，其焊接电流频率和正负半波电流幅值，时间比可以分别独立调节，输出电源过零极快，因此电弧稳定性得到大大改善。在保证阴极清理作用的前提下，可以最大限度地减少钨极的烧损。目前主要应用于TIG焊和PAW焊中，和焊接铝及铝合金。随着电弧信息测控技术的不断进步，将加深对变极性焊接过程的认识，促进变极性焊接电源的发展和应用。     

Visual sensing of weld pool in variable polarity TIG welding of aluminium alloy

1 Introduction Real-time measuring of the size of welding pool is the precondition to weld shape control[1?4]. Among the researched sensing methods, the passive visual image sensing has been proved to be a feasible and promising method due to its abundan…     

VPPAW工艺的变极性焊接电流受控稳定性

在铝合金的变极性等离子弧焊(variable polarity plasma arc welding,VPPAW)工艺中,变极性焊接电流的受控稳定性是确保焊接成形质量的前提. 然而,等离子电弧形态会随焊接电流极性的切变而变化,使得等离子电弧作为VPPAW电源的输出负载具有显著的非线性特性,常规比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制策略无法确保VPPAW电源输出电流波形畸变,而输出焊接电流波形的畸变又会进一步加剧电弧负载的非线性特性,降低变极性焊接电流的受控稳定性. 为了改善VPPAW工艺的变极性焊接电流的受控稳定性,研究了常规PID控制策略下铝合金的变极性等离子弧穿孔立向上焊接工艺的焊接电流受控稳定性以及等离子电弧的动态稳定性,引入了模糊控制理论,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)的并行逻辑时序设计方法,设计出了一种具有并行运算能力的模糊PID控制器. 验证试验结果表明,具有并行运算能力的模糊PID控制器能够有效地改善VPPAW工艺的变极性焊接电流波形的受控稳定性.     

铝合金变极性等离子弧焊接工艺中的双弧现象

在铝合金变极性穿孔型等离子弧焊接工艺中，维弧电源对变极性电弧的稳定和工件受力状态有显著影响。在反极性时间内，部分主电流会通过维弧电源在喷嘴和工件之间形成自由电弧，产生双弧现象，增大喷嘴的烧损，同时，双弧的产生减小了反极性期间的等离子电弧力，使得电弧的穿透能力减小。     

变极性等离子电弧压力的影响因素分析

利用U形压力计测试了不同工艺参数条件下的变极性等离子焊接的电弧压力,利用正交试验测试了不同正极性电流、反极性电流、正反极性时间比和等离子气流量四种参数条件下的电弧压力.结果表明,电弧压力随着这些因素的增加而增加,而四种因素对电弧压力影响的大小依次为:等离子气流量>正极性电流>正反极性时间比>反极性电流.分析原因,等离子气流量是通过冷却压缩提高电弧压力,压缩了电弧尺寸,而焊接电流则通过电磁压缩,但也提高了电弧半径.由于正反极性阶段电弧压力的差异较为明显.因此正反极性时间比对电弧压力也有显著的作用.

Abstract：

VPPA pressure was measured at different welding parameters by U-tube barometer method. The effects of different welding conditions on arc force, including straight polarity current, reverse polarity current, time ratio, plasma gas flow rate were analyzed by the orthogonal experiment. The results indicates that VPPA pressure increased with these four parameters, and the influences of the welding parameters are in order of plasma gas flow rate, straight polarity current, time ratio, and reverse polarity current. Then the mechanisms were discussed. The plasma gas can cool and compress the arc column and compress the arc radius, which increases the VPPA pressure; while the welding current increases the arc radius by electromagnetic compression, which enhances the VPPA pressure. Moreover, due to the great difference of VPPA pressure between straight polarity phase and reverse polarity phase, time ratio is also one of key factors to VPPA pressure.     

接触式引弧方式在变极性TIG焊中的应用

在已搭建的双逆变变极性TIG焊接电源系统平台上,为保证电源的正常使用,设计了一种适用于变极性电源的TIG焊的接触式引弧方式,该方式将整个引弧过程分为接触阶段、维弧阶段和电流缓升三个阶段。接触阶段和维弧阶段的电流大小、电流变化速度都是可调节的。实验证明,该引弧方式不仅能应用于TIG焊变极性电源而且也适用于脉冲电源,并且有效避免了传统电源中接触式引弧常见的钨极烧损和电流过冲问题。     

矩形波交流电源的研制及工艺试验

本文介绍了一种新型方波交流焊接电源,其主回路是由普通直流焊接电源和可控硅逆变器组成.该逆变器将直流转变为方波交流.直流电源的空载电压为70V,不需要特殊措施,即可保持每次电流过零后的稳定再引燃,可使10A以上的交流电弧稳定燃烧.电流的交变频率,正负半波的通电时间比,正负半波的电流比值皆可在一定范围内自由调节。工艺试验证明,利用这种电源进行铝合金钨极氩弧焊时,可控制雾化区的宽度,调节工件上的线能量,提高钨极的寿命,可以更有效地利用电弧热和力的作用来满足某些焊接工艺的特殊需要.这种电源也可满意地用来进行碱性焊条的手工焊,电弧稳定并可避免磁偏吹现象.