逆变AC TIG焊控制电路设计

设计了一种新型双逆变IGBT ACTIG控制电路，它由一次逆变和二次逆变控制电路组成，外特性控制电路实现电流闭环控制功能，一次逆变控制电路适于半桥主电路驱动，二次控制电路实现电流频率和占空比调节，可满足不同焊接工艺要求．对控制电路的工作原理进行了详细分析．实验表明，该控制电路结构简单、参数调节方便，并具有多种控制功能．     

Na2WO4含量对镁合金微弧氧化膜层颜色和耐蚀性的影响

目的 研究电解液中的Na2WO4含量对AZ31B镁合金微弧氧化膜层的形成过程、颜色、微观结构、耐蚀性能的影响。方法 通过添加不同含量的NH4VO3和Na2WO4的碱性铝酸盐电解液体系,在AZ31B镁合金表面制备黑色的微弧氧化膜层。采用SEM、EDS分析加入不同含量的Na2WO4后膜层表面的微观形貌及元素组成,采用XRD分析物相组成,通过电化学实验表征膜层的耐腐蚀性能。结果 随着Na2WO4含量的增加,微弧氧化过程中的起弧电压下降,膜层的致密性提高,厚度呈先增加后减小的趋势。当Na2WO4的质量浓度为0.5 g/L时,膜层的厚度最大,且此时膜层表面微孔分布均匀,色度最低,耐蚀性最好,自腐蚀电位为−0.138 V,自腐蚀电流密度为2.36×10⁻⁷ A/cm²,相较于基体降低了3个数量级。结论 增加Na2WO4含量会使微弧氧化成膜过程中的电弧发生变化,适当增加Na2WO4会提高膜层的厚度,降低膜层的CIE色度,使陶瓷膜层表面的微孔分布得更加均匀致密,从而提高膜层的耐蚀性能。当Na2WO4含量过高时,会使膜层的离子浓度升高,电阻增大,介电击穿电压上升,导致膜层表面被烧蚀,耐腐蚀性能降低。     

新型高频引弧装置的设计

在分析传统引弧电路的基础上，提出了一种新型的高频引弧电路，并对其工作原理进行了分析。实验表明采用该电路的小型引弧装置结构简单，可靠性高。在焊接过程中不仅可以顺利引弧，防止断弧，而且可以保证电弧稳定。     

PEMFC用小型稳压变换器及其监控系统

设计了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用稳压变换器及其监控系统.采用Boost、Buck串联拓扑结构为稳压DC/DC 变换器的主电路,对其工作原理进行了分析.介绍了监控系统的监控对象及其参数设定,研制出了样机.试验结果表明,该样机各项技术指标均达到使用要求,工作稳定可靠.     

基于TMS320F2812的等离子喷涂数字化软开关逆变电源

大功率逆变电源是等离子喷涂设备中的关键部件,介绍了一种软开关大功率等离子喷涂逆变电源,它以移相全桥逆变器加二次整流电路为主电路拓扑,重点分析了其工作原理。采用TMS320F2812 DSP设计了控制系统全数字化硬件平台,阐述了控制系统软件及数字PID的设计,实现了等离子喷涂逆变电源的数字化恒电压、恒电流外特性闭环控制。实验结果表明,逆变电源消除了开关管上的电压、电流尖峰,降低了开关损耗,实现了软开关。通过对PID控制参数的整定和主电路L、C参数的调整,解决了电弧电流发散振荡和熄弧的问题,电弧电流稳定输出,满足等离子喷涂要求。     

基于实践教学平台构建成型专业创新创业人才培养模式

将理论教学、实践实训与学科竞赛、大学生创新创业项目和教师科研项目等相结合,采用模块式教学方法,为学生提供一个系统的创新创业实践平台。通过改革实践教学体系,调整了课程建设,构建了专业实践教学平台,实施了系统的创新创业实践训练,以达到提升学生实践能力和创新创业能力,构建较强的学习能力、专业能力和创新意识,实现创新创业人才培养目标。     

交流CMT动态电弧特征及熔滴过渡行为分析

为了研究交流CMT焊接过程中的电弧形态及熔滴过渡过程,采用高速摄像技术结合焊接电参数采集系统,拍摄了清晰的交流CMT电弧及熔滴图像,同步采集了电参数的波形数据,将二者结合起来分析.结果表明,交流CMT电弧经历燃弧-形成熔滴-熄弧过程;正极性阶段焊丝端头电弧集中,工件表面电弧发散,形成"钟罩"形电弧;负极性阶段电弧有"上爬"现象,该现象会加速焊丝熔化;熔滴过渡经历冷-热-冷的转换,无缩颈形成;负极性阶段的焊丝熔化速度相对较快,熔滴过渡周期小于正极性阶段,熔滴直径比正极性阶段的略大.     

激光清洗Q345钢表面氧化层的数值模拟

为了探索激光搭接率和激光平均功率等物理参数在激光清洗时对Q345钢表面氧化层温度场分布和烧蚀深度的影响。本文针对钢铁产业工程中常用材料Q345钢表面的氧化层开展激光清洗过程模拟研究。首先对Q345钢表面氧化层进行物理化学性质分析,从而建立氧化物和基体的激光清洗分层模型。接下来借助COMSOL Multiphysics软件,将Q345钢激光清洗模型进行网格划分和瞬态研究,并用实验来验证,从而得出激光参数对清洗温度场和清洗深度的影响。结果表明光斑搭接率对温度场影响不大,但随着搭接率的提高,烧蚀深度越深。而激光平均功率越大,温度场峰值越高,烧蚀深度也显著加深。该研究结果可为激光清洗氧化层的工艺研究提供理论参考。     

大功率低纹波等离子喷涂斩波电源研制

等离子喷涂电源通常采用可控硅整流电源或逆变电源,存在效率低、输出电流纹波大等问题,难以满足等离子喷涂工艺的特殊要求.文中提出了一种基于八相交错并联Buck变换器的大功率等离子喷涂斩波电源.首先设计了斩波电源的电路拓扑,分析了斩波电源的工作原理和电流纹波产生机理,阐明了并联相数、占空比对电流纹波的影响规律,并进行了仿真验证.然后,基于等离子喷涂工艺对电源特性的要求,设计出功率为40 kW的四相交错并联模块,在CAN总线协同控制下,组成80 kW的八相交错并联斩波式等离子喷涂电源.最后,搭建了等离子喷涂斩波电源样机,进行了喷涂试验,测试了电源的输出纹波和效率.试验结果表明,与传统的可控硅整流电源和逆变电源相比,斩波电源的电流纹波率降低50%以上,电源效率最高达到94.5%.