短路CO2焊电磁力与表面张力自均衡过渡方法

提出了一种采用外特性自适应控制实现短路ＣＯ２焊电磁力与表面张力自均衡过渡方法。基于提出的缩颈过程液桥表面形态变化规律的简化模型，文中对不同液桥形态下表面张力性质进行了分析，考虑到熔池波动等因素对液桥形态的影响，单纯依靠表面张力过渡必然存在由于液桥不能及时爆断而引发的稳定性问题。在研究了电磁收缩力和液桥半径及短路电流的关系、液桥电阻和液桥半径的关系之后，设计了本文的方案。试验结果证明，此种方法不仅可以有效提高短路液桥缩颈过程中电流的衰减速度，减小短路液桥爆断前集聚的能量并达到减小飞溅的效果，同时又实现了电磁力与表面张力的自动均衡，确保了熔滴的平稳过渡和液桥的及时断开，有效改善了焊接过程的稳定性。     

IGBTCO2焊波控焊机的研究

利用ＩＧＢＴ串接到ＺＤ５型焊机回路中，使之在ＣＯ２焊短路过渡过程中工作用于开关状态，从而控制短路电流上升速度，控制金属液桥的爆断能量，达到对电流波形加以控制并减少飞溅的目的。     

CO2短路过渡过程检测及应用

分析了ＣＯ２气体保护焊短路过渡飞溅产生的机理,阐述了导致飞溅产生的三个重要过程,即瞬时短路,液桥缩颈后爆断和重新燃时冲击熔池。提出了ＣＯ２短路过渡液桥状态检测的新方法,并介绍了液桥状态传感器系统的工作原理,组成及此方法在抑制短路电弧飞溅产生的新型工艺质量控制法中的应用,并取得了满意的工艺效果。     

弧焊逆变电源动态性能的提高及其对短路过渡焊接过程的影响

采用可饱和输出电感大幅度提高了弧焊逆变电源的动态性能。在此基础上,研究了电源动态特性对ＣＯ２短路过渡焊接过程的影响规律。研究结果表明,增大短路后期电流的下降速度可以有效地减小焊接飞溅,而提高短路中期电流上升速度则有利于短路过渡焊接过程的规则性与稳定性。     

CO2焊机智能波形控制器的研究

研制了智能型的ＣＯ２焊波控器,其波控电路是与焊接电弧并联的ＩＧＢＴ分流开关电路。此电路在微机系统实时控制下,能对ＣＯ２焊短路电流进行局部削波,起到定量控制短路电流波形的作用。本文对智能波控器的工作过程、波控规律及主要控制参数进行了深入分析,并提出了ＣＯ２焊熔滴短路过渡末期和重新燃弧初期进行组合波控的智能波控模式。     

逆变式NBC—400型半自动CO2焊机波形控制技术及附加手工电弧焊…

该文根据国家技术政策开发了一种具有ＣＯ２气保护焊和手弧焊两用功能的逆变电源，研究了ＣＯ２弧焊短路过渡过程的电流波形控制技术，用较简单的方案获得了较好的控制效果，对减少气溅和改善焊缝成型均有明显效果，但中等参数混合过滤态下飞溅仍较大。     

IGBT逆变式波形控制CO2弧焊电源的研究

本文针对ＩＧＢＴ弧焊逆变器，提出并实现了适于短路过渡ＣＯ_２气体保护焊的输出波形控制方法。对焊接电弧参数实时采样以及工艺试验均表明，所研制的逆变式波控ＣＯ_２弧焊电源对减小金属飞溅和改善焊缝成型均有明显效果。     

CO2气保焊表面张力过渡的建模及仿真

表面张力过渡(也称STT)是CO2气保焊中一种极低飞溅的过渡形式，它是基于熔滴过渡理论和电子化的焊接电源基础上发展起来的。该技术已应用于西气东输的管线打底焊接。作者在对CO2气保焊表面张力过渡理论研究的基础上，利用Matlab软件建立了电源-电弧非线性系统模型，和电流型逆变器系统模型，对表面张力过渡过程中的燃弧、短路等各个阶段进行了仿真，研究了燃弧阶段熔滴长大对弧长的影响，液桥分断阶段输出电感对电流下降率的影响。研究表明液桥分断时，输出电感的大小是控制飞溅量的关键条件。将仿真波形与实际波形相比较，二者基本吻合。     

波形控制CO2弧焊逆变电源的研究

介绍了一种新型ＣＯ２弧焊逆变电源,本电源从电弧物理过程出发,运用表面张力过渡理论通过微机实时控制焊接电流波形,在进行短路过渡ＣＯ２焊接时能明显减少飞溅,同时改善焊缝成型。     

中国品牌——时代逆变波控气体保护焊机

A１２０－４００／５００（系列）是集时代集团公司前几代气体保护焊机的研制、开发、生产的经验，结合气保焊机的近期发展趋势，在时代IGBT逆变电源的基础上通过采用电子电抗器对短路过渡过程进行波形控制技术的新一代半自动熔化极气体保护焊机。众所周知，在CO２气体保护焊中，短路过渡是一种主要的熔滴过渡形式。短路过渡焊接过程的两个问题———飞溅大和焊缝成形不好在实践中一直未能得到很好地解决。除焊接参数不合适及焊材方面的原因外，飞溅的主要原因是短路末期熔滴液桥破断，电爆炸飞溅及短路初期的瞬时短路飞溅；焊缝成形不好…     

A wave controlling method for CO2 welding using saturable inductor

A new current wave controlling method for short circuit transition CO2 welding using saturable inductor is put forward in this paper. Theory analysis and experiment results prove that the inverter's dynamic characteristics is greatly improved, the declining speed of current during liquid bridge neck shrinking is quicker, subsequently the energy accumulated in the bridge and the radius of the bridge before rupturing is reduced thus the low spatter result is achieved.     

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。     

Self-adjusting dynamic characteristics of pulsed MIG welding for aluminum alloys

Pulsed MIG welding is suitable for aluminum alloys welding, because spray transfer and excellent profile can be arrived during whole welding current range, and the energy of droplet can be controlled to overcome losing of alloy elements with lower melting and steam point by controlling pulse current and pulse time. Because of the special physic properties of aluminum alloys, there are different requirements for pulsed MIG welding between starting arc short circuit and drop transfer short circuit, pulse period and base period. In order to satisfy the need of aluminum alloys MIG welding, self-adjusting dynamic characteristics are designed to output different dynamic characteristics in different welding startes. The self-adjusting dynamic characteristics of pulsed MIG welding are achieved through a short circuit controller and a dynamic electronic inductor. The welding machine(AL-MIG 350) with self-adjusting dynamic characteristics has a high rate of successfully starting arc up to 96%, and the short circuit time during transfer is less than 1ms, in the mean time, the arc is stiffness, spatter is low and weld appearance is good.     

可控硅手弧焊电源动特性的探讨

本文详细地分析了ZX5-400型可控硅手弧焊电源动特性的几个特点。认为这类焊机,由于从负载至短路过渡过程的电流上升时间短,因而用低氢型焊条焊接时,65%以上的熔滴,在短路过渡时所形成的小桥金属,破断发生在负载至短路动特性电流波形的下降段,甚至在隐态短路电流段。这样,对减小飞溅十分有利。同时提出考核这类焊机动特性的新方法。科学地论证i_(fd)/I_f(t_o)这(?)参数能准确反映电源动特性与飞溅的关系,对修正直流弧焊电源动特性标准有很大参考价值。     

Spatter reduction in gas metal arc welding of stainless steel sheets using controlled bridge transfer process

Abstract

In non-pulsed gas metal arc welding (GMAW), spatter can be reduced by controlling the short circuit current to a low level just before the re-arcing. The controlled bridge transfer (CBT) process, which optimises the accuracy of predicting the re-arcing in real time in response to the metal transfer, realises stable, low spatter level. In this research, the methods for controlling short circuit transfers to minimise spatter and realise stable arcs in GMAW of stainless sheet using argon rich shielded gases are investigated. The new CBT process has been developed by applying the specific arc length estimation method that is not affected by abnormal rise in arc voltage. This process can suppress the spatter generation caused by a fluctuation in the vibratory motion of the weld pool or inaccurate prediction of the re-arcing in the succeeding short circuit/re-arcing cycle, and thereby spatter free GMAW in the short circuit transfer mode can be carried out even on stainless steels.     

一种改善CO2焊晶闸管电源动特性的双可控电感技术的研究

短路过渡CO2焊电源的动特性对熔滴过渡有重要的影响，而电源的动特性主要由回路电感所决定。提出了一种双可控电感的方案，理论研究与试验结果证明，该方案可以明显改善晶闸管电源的动特性，达到减少飞溅的目的。     

短路过渡CO_2焊熔滴过渡过程控制

CO_2短路过渡焊接是一种高效、节能的焊接方法,但其飞溅大、熔深浅的问题一直未能根本解决.本文在研究CO_2短路过渡焊接电弧熔滴过渡机理和飞溅产生原因的基础上,提出并实现用于检测液桥收缩程度的电阻变化率检测法,在此基础上实现熔滴短路过渡模式下焊接电弧的闭环控制,有效地抑制了短路过渡中的焊接飞溅,取得较好的工艺效果.     

CO2气体保护焊的新型全数字化波形控制技术

对于逆变弧焊电源,采用基于 DSP 的全数字控制策略.针对短路过渡 CO2 气体保护焊特点,提出了准恒压全数字化新型波形控制策略,不再根据输出电压区分短路和燃弧过程,使得短路和燃弧过程过渡自然,适应于所有的焊接工艺,提高了系统的适应性.同时在短路初期采用瞬态电流抑制技术减少了飞溅,建立了包含实时燃弧能量补充机制的全数字化电压电流瞬时反馈的全数字三闭环控制模型.结果表明,所提出的全数字化软开关控制策略灵活、可靠;所采用的数字波形控制技术适应性好、灵活、焊接过程稳定、焊缝成形优良.

Abstract：

According to the characteristics of short circuit transfer of CO2 gas metal arc welding, a novel full digital waveform control scheme called quasi-constant voltage control is presented for inverter type arc welding power based on DSP. Short circuit and arc ignition process are not judged according to the output voltage and transfer process between them is smooth. The strategy is also applied to all welding conditions. Initial current at the instant of short-circuit is suppressed to reduce spatter generation. A triple closed loop control model including real time energy compensation for the arc state based on instantaneous voltage and current feedback control is estabhshed. Flexibility and reliability of the proposed fully digitalized softswitching control strategy is validated by experimental results of 400 A welding machine. The experimental results show that proposed digital waveform control scheme is applicable for different wire feeding speed conditions, and the welding process is stable and the welding bead appearance is good.     

降低CO2气体保护焊飞溅的研究

阐述了CO2气体保护焊飞溅的产生原因，介绍了各国在该领域的研究现状，详细分析了现存控制方法在原理上存在的问题，归纳出有效降低焊接飞溅的关键。介绍了作成功开发的一种能十分有效降低焊接飞溅的新方法，并展示了跟现有焊机的对比实验的结果。