弧焊逆变电源的输入性能分析与滤波电路参数优化

传统的逆变焊接电源对电网来说，本质上是一个带大电容的整流角载，其输入电流是一种尖角波，含有丰富的谐波分量。弧焊逆变电源的功率因数是畸变因子和位移因子的乘积，畸变因子表征了谐波畸变对功率因数的影响。为提高逆变电源的功率因数，必须采用谐波抑制技术降低输入电流的谐波畸变步。在弧焊逆变电源中采用LDC滤波电路，可以降低直流线上的电压纹波。通过优化参数设置，可以使弧焊逆变电源的功率因数提高到95%，电流谐波畸变率低到30%     

铝合金VP PMIG焊电弧过零稳定性

在薄板铝合金变极性脉冲熔化极惰性气体保护焊中,采用全桥高压脉冲双向稳弧方式,研究了高压稳弧脉冲电压幅值、脉冲持续时间、脉冲触发时刻、基值电流对焊接电流过零稳定性的影响.在小基值电流过零时,稳弧脉冲电压比基值电流对焊接电流过零稳定性的影响大.焊接电流过零的稳定性与稳弧脉冲电压的上升率有关,稳弧脉冲电压上升率有一个临界区间,使焊接电流过零时不稳定,采用稳弧脉冲电压上升率判断焊接电流过零稳定性,能够为铝合金VP PMIG焊焊接电流过零再引燃提供有效、可靠的依据.     

数字化PMIG焊接电源人机交互系统设计

针对基于数字信号处理器TMS320F2812控制的薄板铝合金变极性脉冲焊设备，选择ATMEL AT89S8252单片机和SD7218A智能键盘显示控制芯片，采用DSP＋MCU的通讯方式，设计了数字化人机交互系统。该系统能够实现焊接工艺参数设置、修改、保存、调用，能够实时显示焊接参数，并有良好的兼容性。试验证明：承统运行稳定，控制精度高，抗干扰能力强，人机界面友好。操作方便。     

基于模拟退火算法的工件位置标定

从实用的角度分析了焊接工件的定位问题，提出了在机器人焊接条件下，基于模拟退火算法的工件位置标定算法。标定时，不需要增加其它的辅助设备，利用机器人示教功能获得少数参考点(大于或等于3点)的坐标，然后用模拟退火算法求出从工件模型到实际工件的位置变换矩阵。算法是通用的且具有较高的精度，标定算法的计算误差小于0．02mm。示教误差对工件位置标定有一定的影响，但是，示教误差会在一定程度上互相抵消，使得工件位置标定误差较小，通常小于0．5mm，极端情况下，标定误差小于0．9mm，可以满足焊接工艺的要求。如果焊接工件的位置标定是在路径规划之前进行的，规划时用到的位姿数据是对应真实世界中的数据，则路径规划的结果可以直接用于下载到机器人控制柜运行。     

IGBT逆变式和晶闸管整流式C02焊机工艺性能对比

介绍了传统晶闸管整流焊机和目前市场上具有一定代表性的逆变CO2焊机的动特性控制方式，进行了多种工艺性能的对比实验。实验结果表明，在焊接熔数效率方面，两种焊机具有相同的性能。在焊丝伸出长度适应性方面，该种逆变电源在常用规范区间效果较好，而在大电流规范区间，适应性稍差。在焊接飞溅率方面，逆变电源具有较大优势。最后给出了优化逆变CO2焊机工艺性能的新思路。     

IGBT逆变式和晶闸管整流式CO2焊机工艺性能对比

介绍了传统晶闸管整流焊机和目前市场上具有一定代表性的逆变CO2焊机的动特性控制方式.进行了多种工艺性能的对比实验.实验结果表明.在焊接熔敷效率方面.两种焊机具有相同的性能.在焊丝伸出长度适应性方面,该种逆变电源在常用规范区间效果较好,而在大电流规范区间.适应性稍差.在焊接飞溅率方面,逆变电源具有较大优势.最后给出了优化逆变CO2焊机工艺性能的新思路.     

U-I模式脉冲MAG焊脉冲参数对熔滴过渡影响规律

研制了一种以80C196KC16位单片机为核心,采用U-I模式控制的逆变熔化极脉冲气体保护焊机.通过采集焊接过程中的电弧电压和电流信号,在峰值期间保持电压恒定,在基值期间保持电流恒定,脉冲参数依据一个脉冲过渡一个熔滴的原则选取.在焊接过程中脉冲频率保持不变,通过峰值电流的变化来实现弧长调节.结果表明,该系统工作稳定,焊机具有良好的焊接工艺性能.     

一种应用于焊接监控系统的多曝光图像融合

在明弧焊接中,由于弧光的强烈干扰,焊接现场动态范围很大,传统的监控系统难以实现超大动态范围的监控。提出一种基于图像阈值分割的多曝光图像融合算法,对多曝光图像进行融合处理,获得了电弧区域和焊接背景都清晰的融合图像。实验结果表明,该算法能够很好的保留源图像的有用信息,是一种有效的图像融合算法,符合焊接监控系统要求。     

电弧热丝变极性等离子弧增材制造成型尺寸预测

电弧热丝变极性等离子弧(arcing-VPPA)对传热与传质的可靠控制使其在电弧增材制造方面拥有独特的优点。针对单道多层铝合金堆砌试样,利用二次通用旋转组合方法针对性地设计了单壁墙试验样本,通过多次回归方程建立了单壁墙成型尺寸与工艺参数之间关系的数学模型。结果表明,模型能够较好地预测单壁墙的熔敷尺寸,真实值与拟合值基本一致。同时发现,等离子电流、行走速度、送丝速度对层高的影响较为明显,且等离子电流与焊接速度对层高的影响存在交互作用;而对熔宽影响较明显的是等离子电流、变极性脉冲MIG电流以及焊接速度。同时分析了增材成型熔宽尺寸稳定性控制策略,发现等离子电流以等差数列排序的控制方案在增材宽度的稳定性控制上具有明显优势。     

5E61铝合金VPPAW焊接接头性能分析

采用变级性等离子焊机(variable polarity plasma arc welding, VPPAW)穿孔等离子立焊的焊接方法,以牌号为5356和5E61的焊丝作为填充材料,对板厚为4 mm的5E61铝合金进行了焊接试验. 结果表明,在规定焊接参数条件下,可以获得优良的焊接接头. 对焊接接头观察发现,焊缝组织细小均匀,熔合区组织相比焊缝区有一定的粗化. 对力学性能测试分析,若使用5356焊丝,在焊缝区由于金属元素被烧损蒸发,降低焊接接头强度;焊缝区填充5E61焊丝,部分Er元素以相的形式析出,其晶胞尺寸与铝基体很接近且错配度小,从而提高焊接接头的力学性能;虽焊接接头力学性能有所下降,但总体硬度均达到母材硬度的85%以上.