熔化极气体保护焊电弧光谱信号脉冲特征的本质

基于对熔化极气体保护焊电弧光谱信号动态特征重要意义的认识,以发现新的熔滴过渡传感方法为目的,本文提出准同步高速摄影法,设计了淮同步光谱信号－高速摄影检测装置,验证了光普信号波形中的脉冲是滴过渡所为,它们之间存在着确定的对应关系。此外,本文还对该现象给予了充分的理论解释并指出了其在熔滴过渡检测上的应用前景。     

脉冲熔化极气体保护焊研究现状与发展

针对脉冲熔化极气体保护焊的脉冲电流波形、形式、电弧长度控制和熔滴过渡信号检测与控制、焊缝成形等内容的研究现状进行了讨论。展望了脉冲熔化极气体保护焊的发展趋势。     

等离子-熔化极气体保护焊电弧特性研究现状

等离子-熔化极气体保护焊的电弧形态和熔滴过渡方式直接关系到焊缝质量,采用不同的电极连接形式,如直流正接、直流反接,电弧形态及熔滴过渡方式均不同;主要介绍了目前等离子-熔化极气体保护焊在采用不同的电极连接形式下,不同的电弧形态和熔滴过渡方式,以及电弧成分组成和温度分布;通过对熔化极等离子弧静特性等方面的研究发现,熔化极电流的大小不是由焊丝与工件间的电压决定的,而是由导电嘴与焊丝端部处的等离子弧电位差决定的,并决定电流的方向.     

脉冲熔化极气体保护焊熔滴过渡电信号特征及建模

脉冲熔化极气体保护焊(GMAW-P)熔滴过渡形式对焊接质量有着重要的影响,同时脉冲参数是影响GMAW-P熔滴过渡行为的主要参数.利用高速数字摄像技术,记录熔滴过渡过程,同时采集焊接过程的电流、电压信号,并将各个信息传输到PC机中,实现数据的保存.综合分析熔滴过渡图片与对应的电信号的关系,提取了GMAW-P熔滴过渡过程特征电信号.通过统计分析建立了GMAW-P熔滴过渡逻辑回归模型.结果表明,此模型预测熔滴过渡的正确率达93%,为实现一脉一滴最佳脉冲熔滴过渡形式闭环控制开辟了新的途径.

Abstract：

Metal droplet transfer mode which is influenced by the pulse parameters such as pulse current ( I_p ) , pulse time ( t_p ) , base current ( I_b ) and pulse frequency (f) has play an important role in the weld quality. An experimental system based on the Lab VIEW virtual instrument and high speed photography technology was developed to sample the transient electrical parameters and record the images of droplet transfer process simultaneously. A transition voltage U_(dd) in the pulse voltage drop edge of electrical waveform was discovered according to analysis of synchronous electric and image signals. The relationship between the metal transfer mode and the slope of the transition voltage was proposed. The result of experiments shows that the model can be used in closed-loop controlling of one droplet per pulse transfer mode and also can help for optimizing the welding parameters.     

熔化极气体保护焊熔滴过渡检测方法现状与展望

熔化极气体保护焊熔滴过渡检测具有重要的实际意义。本文回顾了近年来国内外这一领域的研究现状，阐述了每一种检测手段的原理、优点及局限性。最后，对现有的熔滴过渡检测方法作出了综合评价。     

基于半径修正的熔化极气体保护焊熔滴模型

熔化极气体保护焊(GMAW)时,熔滴半径会随焊接电流的增大而减小.文中在动态平衡理论基础上,对电磁力做了改进;对固-液两相接触面半径进行修正,其在大电流区间随着电流增大不断减小.引入修正后模拟结果表明,模拟数据在大电流区间与试验数据接近,完善了动态平衡理论在大电流区间的模型.     

浅谈熔化极气体保护焊保护气体的选择

本文介绍了几种混合气体的特性，混合比及其应用，同时阐明了如何选用及配比混合气体等问题。     

脉冲熔化极气体保护焊电源故障诊断设计

脉冲熔化极气体保护焊（GMAW-P）焊接电源多采用数字控制技术,为保证焊机安全、可靠地运行,提高故障诊断的效率及可靠性,将分层控制一故障树故障诊断方法融人焊接电源设计中,针对焊接过程中可能出现的异常和故障情况,根据其危害等级的不同,进行分级并采用不同的处理方法和有效的指导原则,可以有效的节约数字控制处理器的软件资源,实现对异常的快速响应与处理,达到保护焊接电源的目的．构建了GMAW—P焊接电源故障树模型,分析了故障传播的逻辑关系,有效解决了故障诊断的层次化、有序化．结果表明,所设计的焊接电源的故障诊断系统容错性及适应性好,增强了故障检测与诊断的实时性和开放性,为焊接电源智能故障诊断开辟了新的途径．     

熔化极气体保护焊用焊丝与保护气体的匹配关系

综述了GMAW两类焊丝与3种保护气体匹配关系。结果表明,焊丝对保护气体的匹配工艺特征各异,其中,两种焊丝对Ar+CO2的匹配工艺都显示最佳。在焊丝与保护气匹配关系下,实现喷射过渡的条件是:阳极斑点面积足够大,电磁力方向向下,焊接电流超过临界电流,三者缺一不可。对于实心焊丝,Ar+CO2富氩混合气体工艺的适应性更好。对于药芯焊丝,Ar+CO2富氩混合气体工艺的适应性与100%CO2保护气相当。工程应用表明,纯CO2和Ar+CO2富氩混合气体对两种焊丝都能获得符合要求的焊接接头,后者的工艺性可能更好一些,但气孔(压坑)敏感性更大些。     

熔化极气体保护焊的仿真系统

焊接过程的仿真被认为是未来焊接技术发展的主要驱动力之一，它可对焊接过程中的物理现象、接头形态、热变形及微观组织做出预测，从而部分取代新产品和新工艺开发中耗时而昂贵的实物试验，并加快开发过程。作者提出了一个熔化极气体保护焊仿真系统的数学模型，它用系统化的、以有限差分为基础的数值算法来模拟焊接过程中的热流、电磁流和金属流，并把焊接电源、电弧特性、送丝机构等有机地结合起来，为进一步研究焊接机理、预测微观组织和力学性能、计算工件的变形等提供了一个数学平台。文中使用该数学模型对金属过渡、熔池振荡及系统动态反应等做了分析，得到一些用试验观察法或解析法难以得到的结论。     

熔化极气体保护焊熔滴控制的发展现状及关键技术

在介绍熔化极气体保护电弧焊熔滴控制发展现状的基础上,提出了对熔滴形状和尺寸进行控制的新思想,并详细分析了其实现的关键技术和在现有技术条件下的实现途径.     

高铬镍奥氏体焊丝Ar/He/CO2保护脉冲GMAW电弧形态与熔滴过渡

为解决高强度Cr-Ni奥氏体焊丝脉冲GMAW电弧挺度不足,熔滴过渡不稳定的问题,文中采用高速摄像手段对Ar/He/CO₂不同组合气体保护下的脉冲GMAW电弧形态与熔滴过渡进行了对比研究,以期优化混合气体成分.结果表明,氩气弧熔滴过渡容易,但电弧漂移、挺度差;氦气和CO₂气体的加入可提高电弧挺度、增大电弧能量、熔滴过渡变为1脉多滴,先一个大滴,接着几个小滴;氦气的比例越大,第一个熔滴的尺寸越大;CO₂气体可克服阴极斑点漂移,但比例不能超过5%;40% Ar+58% He+2% CO₂三元组合的电弧挺度大,熔滴过渡均匀平稳,是奥氏体焊丝脉冲GMAW厚板焊接较理想的混合气体组分.     

熔化极气体保护焊保护气体选择研究

系统总结了保护气体物理特性、混合种类与比例、气体流量等参数对熔化极气体保护焊焊缝外观与性能的影响。结果表明,保护气体对焊缝力学性能、化学组成和表面成型性有重要影响,正确选择保护气体种类、混合种类与比例和气体流量,对于熔化极气体保护焊至关重要。     

脉冲熔化极气体保护焊熔池的视觉传感与实时控制

研究对脉冲熔化极气体保护焊（GMAW）熔池过程采用视觉传感与实时控制方法的可行性问题。由于GMAW过程的熔滴过渡现象的复杂性，尝试模拟焊工通过观察熔池变化等因素来调整焊接参数获取满意的焊缝成形的行为。建立了脉冲GMAW过程熔池视觉传感系统，宏观上将熔滴过渡对熔池特征的影响作为黑箱过程处理，根据脉冲GMAW弧光光谱分布和熔池图像特征提取，实现对脉冲GMAW熔池动态过程的实时检测。采用辨识算法建立焊接动态过程的数学模型，进而设计脉冲GMAW熔宽的PID控制器，实现对脉冲GMAW熔池宽度的实时控制。试验表明，建立的视觉传感系统、图像处理算法以及控制器设计检测与控制熔池变化在一定程度上的能够满足脉冲GMAW焊缝宽度的实时性与精度要求。     

熔化极气体保护焊电流与电压调节

在应用熔化极气体保护焊的基础上,分析焊接电流和电弧电压对焊缝成形的影响,探究焊接电流与电弧电压匹配对焊接电弧特性的影响规律,总结正确调节焊接电流与电弧电压的基本方法和操作技能,正确调节焊接电流与电弧电压是熔化极气体保护焊技术推广与应用的关键因素。     

新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺

应用高效的气体保护熔化极电弧焊焊接铝合金薄板时,容易出现熔池下塌、烧穿等焊接缺陷.新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺通过控制负极性比率能够降低电弧输入熔池的热量,从而在保持高效焊接的基础上稳定焊接质量.介绍了新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺控制焊缝成形的效果,阐述了这种新型冷焊工艺的两种控制模式及电弧运动过程.     

双丝熔化极气体保护焊

随着当前焊接高效化发展方向的提出，对焊接技术提出了愈来愈高的要求。本文就实现高效化的焊接方法——双丝熔化极气体保护焊进行了简要的介绍。