正弦波和单脉冲MIG焊薄片铝合金方法研究

针对铝合金焊接稳定性、控制参数优化与鲁棒性等问题,特别是铝合金薄片极易焊穿等难点,通过引入降能系数kt、正弦波电流振幅系数kAI以及时间振幅系数kAt等,分别建立了通用的单脉冲与对称正弦波调制脉冲MIG焊接参数关系式,且分别进行了1 mm薄片铝合金焊接试验验证其可行性。经试验对比证实了正弦波调制脉冲MIG焊方法具有焊接参数取值范围宽、鲁棒性好、易于操控、能稳定地获得理想的鱼鳞纹焊缝等显著优点,为研制能够顺利进行厚度小于1.5 mm薄片铝合金焊接的稳定的高性能焊机提供了新的理论和实验基础。     

基于自适应神经网络滤波的噪声消除

设计的自适应神经网络噪声抵消系统不需要关于输入信号的先验知识,非线性映射能力强,具有自学习能力、计算量小、实时性好。利用该系统对含噪声的非线性信号建模,达到消除噪声的目的。通过LMS算法,对不同信噪比(SNR)的含噪信号进行滤波。仿真结果表明,该滤波器能有效地抑制噪声。     

电抗器参数对弧焊过程动特性的影响分析

利用自行研制的焊接动态电孤小波分析仪时KR焊接电源的焊接过程的引孤、中间过程、熄孤的电信号进行采集.针对不同的电抗器材料,采用数理统计方法提取焊接过程电流波形的特征信息,从而对焊接过程的动特性进行分析.结果表明,该方法能综合反映孤焊电潭的动特性,可为改进焊接工艺和波形控制方法提供依据.     

基于概率密度分布图的双丝脉冲焊稳定性定量评价

为减少双丝脉冲焊焊接过程稳定性评价的主观性,提出一种基于概率密度分布图的定量评价方法.在分析电流参数对概率密度分布影响的基础上,设计了峰值概率密度比K_DT、峰值概率和K_S、区间概率K_P三个分项指标,从而获得最终量化指标单路评价指标C_pdf,双丝评价指标TC_pdf.为验证方法的有效性,选择电参数和稳定性均不同的电流信号进行了试验.结果表明,设计的量化指标准确反映了不同双丝焊信号的稳定程度,焊接过程稳定性的定量评价得以实现.为工艺分析、智能控制参数优化提供决策参考.     

Analysis of droplet transfer of pulsed MIG welding based on electrical signal and high-speed photography

In order to study how welding parameters affect welding quality and droplet transfer, a synchronous acquisition and analysis system is established to acquire and analyze electrical signal and instantaneous images of droplet transfer simultaneously, which is based on a self-developed soft-switching inverter. On the one hand, welding current and voltage signals are acquired and analyzed by a self-developed dynamic wavelet analyzer. On the other hand, images are filtered and optimized after they are captured by high-speed camera. The results show that instantaneous waveforms and statistical data of electrical signal contribute to make an overall assessment of welding quality, and that optimized high-speed images allow a visual and clear observation of droplet transfer process. The analysis of both waveforms and images leads to a further research on droplet transfer mechanism and provides a basis for precise control of droplet transfer.     

基于DSP的双丝数字化逆变电源设计

双丝焊接是一种高效节能、优质经济的焊接工艺方法,能够提高焊接生产效率和焊接质量。确定了双丝焊数字化电源的总体方案,设计了两台并行的IGBT全桥逆变主电路的拓扑结构和以TMS320F2808 DSP为核心的硬件控制系统,通过测试平台对系统进行全面测试,测试表明所设计的硬件系统能稳定运行。     

双丝MIG焊对称过渡波形控制及其工艺

为了减小双丝焊接中电磁力的影响,降低峰基值电流切换时的断弧概率,提出了一种双丝MIG焊对称过渡波形控制工艺方法.在两丝电流相位变化时增加对称过渡阶段,引入前丝过渡电流Is1、双丝过渡阶段时间ts、后丝过渡电流Is2三个控制参数.设计了正交试验并利用极差分析法对结果进行了分析和评定.结果表明,前丝过渡电流Is1、双丝过渡阶段时间ts、后丝过渡电流Is2对焊接质量的影响依次减小.验证试验进一步说明对称过渡波形控制方法工作点更宽,使焊接过程更为平稳、柔和,焊缝表面会产生光泽感强的过渡带,较为美观,为双丝波形控制研究提供了一种新思路.     

双丝脉冲焊模糊自适应PID控制系统

针对传统PID控制方法参数固定,在时变的焊接过程中难以获得最优控制效果的不足,提出利用模糊控制思想实现双丝脉冲焊过程PID参数的自适应调节。进行了控制系统总体方案设计,构建了模糊控制器、PID调节器的Simulink仿真模型。结合理论和双丝焊经验进行控制量模糊化处理、量化因子计算、隶属度曲线设计、模糊推理规则设计。利用所设计的控制系统模型进行了仿真试验,试验结果表明,模糊自适应PID控制系统结构简单、反应迅速,鲁棒性和自适应性强,输出电流动静态特性良好。     

轻薄材料低热输入焊接新工艺

为满足高强钢板、镀层板、铝合金等轻质超薄材料焊接的需要,低热输入和低飞溅焊接工艺成为目前研究的热点。文中综述了目前国内外主要低热输入焊接新工艺,重点介绍了国外的CMT技术、Coldarc技术、CP冷焊技术、AC-CBT技术,国内的NLEI方法、本周期交流短路过渡控制法,并从熔滴过渡方式、送丝控制、应用范围等方面对比了各种方法的优劣。对超薄板低热输入技术未来的研究方向进行了展望。     

一种深海ROV采矿车方案设计

大洋钻结壳是继大洋多金属结核之后发现的又一重要的大洋多金属矿物资源，除含Mn、Fe、Ni、Cu等有价金属外，更富含Co以及Pt等稀贵金属，与多金属结核相比，钴结壳具有更高开采价值。由于钴结壳的开采是在水的环境中，采用ROV（remotely operated vehicle）作为行走方式成为可能，而且它们是悬浮在水中，受地形和地质影响小，需要的动力也相对较小．