基于DSP的数字化控制逆变式空气等离子切割电源研究

采用数字信号处理器DSP56F805,建立了逆变式空气等离子切割电源数字化控制系统.利用霍尔电流传感器检测电源输出电流,通过采样与A/D变换、数字滤波和PID控制实现了稳定的恒电流输出特性,并通过大林算法克服了数字PWM控制以及功率变换电路输出本身的延迟效应.此外,电源系统还采用Boost电路进行有源功率因数校正,输入EMI滤波电路滤除高频干扰,从而有效地提高了电源系统的功率因数和工作稳定性,以及数字化控制系统的抗高频干扰能力.实验结果表明,该数字化控制逆变式空气等离子切割电源切割过程稳定,切割质量良好.     

数字化焊接电源人机交互系统的设计与实现

以MSP430F149型单片机为主控芯片,设计实现了数字化焊接电源人机交互系统.硬件电路包括键盘输入电路、LCD液晶显示电路、LED显示电路、RS-232及RS-485通信电路、实时时钟电路、外部存储器电路等.设计了简洁、直观的人机交互界面,并采用结构化编程的思想对此系统进行了软件实现.测试表明,该系统工作稳定,操作灵活、简单,实现了设计目标.     

串联谐振式高频感应焊接逆变电源

传统的高频感应加热电源通过改变逆变器的工作频率来调节输出功率，逆变器的输出功率因数很低，而且逆变器开关管工作在硬开关状态，开关损耗大，效率低。按照大功率发电机、变压器铜排绕组焊接工艺和不同规格铜排的焊接要求，这种设备不适合这类应用。作者研究了新型频率跟踪电路，控制逆变器工作在谐振状态，负载等效阻抗呈电阻性，逆变器的输出功率因数接近1，大大减小了开关器件的功率损耗，提高了整机的效率。功率调节采用直流斩波调压实现。设计并制作了20kHz／30kw串联谐振式高频感应焊接逆变电源，改变了传统的焊接工艺，具有体积小、效率高、加热速度快等优点。     

厚壁压力容器不锈钢带极电渣堆焊与埋弧堆焊对比

本文在堆焊工艺，焊缝成形，母材稀释率，堆焊层性能和熔合特征等几个方面，对厚壁压力容器不锈钢带极电渣堆焊与带极埋弧堆焊进行了全面的对比研究。对比结果表明，带极电渣堆焊优于带极埋弧堆焊，可以用带极电渣焊工艺取代极埋弧堆焊工艺，来进行厚壁压力容器的内壁堆焊。     

微机控制带极自动堆焊机的研制

在模拟控制带极堆焊机研制的基础上，开展了新型微机控制带极自动堆焊机的研制工作。介绍了这种焊机的组成和工作原理，研究结果表明；新研制的带极自动堆焊机输出电压稳定，调节范围宽，网压波动补偿能力强，保护性能可靠，焊机自动化程度高。满足了高速带极堆焊和带极电渣堆焊法对焊机提出的性能要求。能够获得高质量的堆焊焊道。     

焊接设备——熔焊设备

基于移相全桥ZVS-PWM变极性焊接电源的设计，DSP控制的飞跨电容型三电平弧焊逆变电源,DSP控制的单位功率因数弧焊逆变电源[英]，[编者按]     

低频交变电磁场对(Al2O3+Al3Zr)p/Al复合材料凝固组织和干滑动磨损性能影响

在低频交变电磁场条件下,研究了Al-Zr(CO3)2组元通过熔体反应法原位合成的Al2O3、Al3Zr颗粒增强铝基复合材料,结果表明:外加低频交变电磁场能够有效地改善反应动力学条件,对固液两相反应的传质和扩散起到了很好的促进作用,凝固组织中增强相颗粒在铝基体中的体积分数增加,分布弥散均匀.复合材料干滑动磨损机制是磨粒磨损,磨损量31.7 mg,比未加电磁场时的磨损量下降了46.1%,耐磨性提高.     

高强铝合金的MIG以及激光-MIG焊接工艺对比

以20 mm厚的2519-T87高强铝合金为研究对象,研究了熔化极惰性气体保护焊 (MIG焊)和CO2激光-MIG复合焊的焊接效率、组织以及力学性能之间的区别.结果表明,激光-MIG复合焊的焊接效率是MIG焊的5倍,焊接熔深更大,接头的抗拉强度也提高到母材的70%以上,而MIG焊接头抗拉强度仅仅只有母材的60%左右.由于复合焊的热输入比较小,而且熔池的熔融金属的流动情况以及温度梯度与MIG焊有很大的不同,复合焊的焊缝组织比MIG焊的更加细小,接头处的也没有发现MIG焊接头中出现的等轴晶区.     

基于网络的焊接工艺信息发布平台的建立

针对焊接制造过程异地、异构数据管理和处理困难的问题,提出了焊接信息远程监测系统整体方案,规划了具体的功能模块,设计并组装了焊接参数采集的硬件电路,结合产品、部件焊缝、焊接设备、施焊人员和组织等相关管理信息,设计了依据不同设备和通道的参数采集模式,开发了相应焊接过程参数采集软件模块,实现了部件焊缝层道规范(电压、电流)参数的采集,并以波形图的显示与存储.基于关系数据库,分析并实现了系统数据的实体关系.设计完成了基于B/S模式焊接过程参数及相关信息网络发布系统.     

堆焊

带极堆焊带极电流磁控技术的试验研究；锌基合金焊补堆焊层耐磨性及磨损机理研究；合金元素对抗冲击磨损堆焊材料性能的影响；Fe-C-Cr-Ti-Mo系合金堆焊金属的耐磨性[俄]；碳化钛基复合材料分界面上的过程研究[俄]；激光重熔Co基合金堆焊层的组织和性能。