光谱控制的逆变脉冲MIG焊电源及控制系统

根据脉冲MIG焊熔滴过渡光谱控制法的特点,首次研制了一台符合该控制器法要求的逆变式脉冲MIG焊电源及其控制系统。该电源采用IGBT双单端正激式逆变电路,控制系统以具有较强数据处理能力的8098单片机为控制核心并与焊接电流的PWM控制相结合,控制信号是采自反映熔滴过渡的电弧光谱信号。试验证明,所设计的电源和控制系统具有迅速采集和处理光谱信号、切换迅速、电源动特性好、参数在线调节方便等优点,实现了1峰0基的熔滴过渡的控制目标,为脉冲MIG焊光谱控制法的焊接试验研究奠定了坚实的基础。     

微机控制IGBT逆变式脉冲MIG焊电源的研究

建立了微机控制和ＩＧＢＴ逆变式脉冲ＭＩＧ焊电源系统,实现了ＭＩＧ焊接过程弧压自适应闭环控制。实验表明,该系统对弧长扰动有较强的适应能力,可在深坡口中稳定焊接。     

新型双脉冲MIG焊接电源

为提升双脉冲MIG焊接设备的整体性能,研制了一台基于全碳化硅功率器件的双脉冲MIG逆变焊接电源,逆变频率可达100 kHz,有利于实现电弧的精细化控制.以STM32F405RGT6为控制核心,搭建了逆变焊机的控制系统硬件电路,其由主控制电路、数字面板以及送丝控制电路等构成.根据双脉冲MIG焊的任务需求设计了相应的控制软件,采用增量式PID算法控制输出量,通过单脉冲输出+脉动送丝控制,实现双脉冲焊接.结果表明,所研制的逆变焊接电源具有快速的动态响应,能有效配合脉动送丝进行焊接,焊缝鱼鳞纹清晰,无明显缺陷.     

基于DSP的脉冲MIG焊数字化焊机的研制

针对弧焊电源数字化、功能复合化、控制智能化的发展趋势,采用全桥移相ZVC主电路和数字化控制系统,研制出脉冲MIG焊软开关数字化电源系统.以TMS320LF2407A DSP作为控制系统的核心.利用STC89C51RC单片机作为人机交互系统的核心,通过控制系统软硬件和抗干扰设计,实现了电参数的精确控制和人性化操作.通过中值的波形控制工艺实验表明该数字化电源可以实现熔滴大小可调,增强了熔滴过渡的可控性,完全满足一脉一滴的过渡条件,并且工作可靠、性能良好.     

铝合金脉冲MIG焊电弧稳定性

对ＳＡ１Ｓｉ５和ＳＡｌＭｇ５两种铝金焊丝的熔化特性和不同电源外特性对脉冲ＭＩＧ焊电弧稳定性的影响进行了分析，提出了有效地控制薄板铝合金脉ＭＩＧ焊接工艺方法。     

脉冲MIG焊微机控制系统的研制

该脉冲MIG焊微机控制系统能够实现协同控制,一脉一滴过渡和弧长控制,具有操作简便和适应性强的特点。     

铝制换热器脉冲MIG焊应用分析

１铝制换热器ＴＩＧ焊存在的主要问题换热器芯体材料为３００３ ,封头体材料大多为５０８３。芯体与封头ＴＩＧ焊坡口形式及尺寸如图１所示。从长期的生产情况看 ,ＴＩＧ焊主要存在以下问题 :（１）封头与芯体装配前在芯体侧待焊处必须先进行堆焊（见图１） ,堆焊可以得到尽可能大的熔深 ,减少或消除钎缝泄漏现象 ,同时为后序装配焊接提供良好的基础。采用ＴＩＧ焊 ,对堆焊高度有一定要求（与通道的压力和工况有关） ,通常须堆焊２～３层。（２）ＴＩＧ焊焊接电流较大时 ,钨极端部易形成熔滴 ,影响电弧稳定性 ,必须使待焊表面处于水平位置。…     

铝合金脉冲MIG焊控制方法研究

脉冲ＭＩＧ焊在铝合金焊接中有很大优势,本文分析了几种脉冲ＭＩＧ焊控制方法,确定以调节Ｔｂ为核心的脉冲ＭＩＧ焊电弧控制系统,论述了脉冲参数设计方法,使用该控制系统构成的焊机,取得了较好的工艺效果。     

双弧脉冲MIG焊专用电源设计及试验分析

双弧脉冲MIG焊是一种低能量输入焊接方法,其原有的双电源供电系统结构复杂、协同控制困难、易受干扰. 为此提出了双弧脉冲MIG焊一体化专用电源的设计思路,将主弧和旁弧两路脉冲电流使用同一控制系统进行统一协调控制. 设计了基于有限双极性全桥逆变的主电路和基于DSP2812的控制电路,搭建了一体化专用电源系统整体模型,并通过仿真验证了其可行性. 在此基础上,利用设计的专用电源原型机进行了铝钢低能量焊接工艺试验. 结果表明,一体化专用焊接电源能够满足双弧脉冲MIG焊低能量焊接的要求,在低能量输入下可以获得较好的焊接效果.     

脉冲MIG焊动态过程的仿真

针对脉冲MIG焊系统的特点,采用目前应用最广的MATLAB软件,对动态过程建立了模型,并进行了仿真研究。通过Hannover-XⅡ分析仪所获得的波形与计算机仿真结果相吻合,说明所建立的模型是正确的,这为定量地分析弧焊系统的动态过程提供了一个强有力的工具。     

基于逆变脉冲MIG焊脉冲参数的研究

论述了脉冲参数对焊接过程的影响,并阐述在一脉一滴的过渡形式下脉冲参数之间的关系.针对以往的脉冲MIG焊脉冲参数由硬件产生,导致控制系统灵活性和可靠性差、控制精度低,本文利用计算机软件编制脉冲MIG焊波形控制程序,该程序可以根据不同焊接工艺参数输出不同的脉冲控制参数,实现了控制系统的灵活性,满足数字化脉冲MIG焊控制策略.     

脉冲MIG焊微机控制系统的研制

介绍了脉冲MIG焊微机控制系统的研制成果,分析了该系统的组成和控制原理。实验结果表明:该系统能够实现协同控制、一脉一滴过渡和弧长控制,具有操作简便和适应性强的特点。     

基于电弧声信号的高压干法水下脉冲MIG焊接稳定性分析

高压焊接实验舱的封闭结构特征为电弧声信号在舱内低噪声传播创造了条件。在对传声器校准的基础上,建立了同步采集硬件系统,同步采集不同环境压力下脉冲MIG焊接的电流、电压和电弧声信号,并在时域和频域上分析了不同环境压力下的电弧声信号,研究电弧声信号特征与高气压环境下脉冲MIG焊接过程的相关性。结果表明,电弧声信号可以反映不同环境压力下脉冲MIG焊接的稳定性以及高压环境焊接过程的电弧能量损失,为进一步研究高压干法水下脉冲MIG焊接创造了条件。     

基于ARM微处理器的数字化脉冲MIG焊逆变电源设计

采用ARM7TDMI-S内核的LPC2131微处理器设计了一种全数字化控制的脉冲MIG电弧焊逆变电源.选择送丝速度作为其他焊接参数控制的基准.介绍了时序控制、双边沿数字PWM脉冲的产生、A/D转换、中断保护等功能的流程及设置方法.介绍了双闭环控制进行实时调节焊接电流和燃弧电压的过程.对全数字化焊接电源的研究和开发具有参考价值.     

双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法

为优化双丝脉冲MIG焊的焊缝成形质量,提出双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法,构建基于DSP的双丝脉冲MIG焊的双脉冲数字化交替相位协同控制系统,对双丝脉冲MIG焊的单脉冲和双脉冲焊接进行平板堆焊试验.结果表明,双丝脉冲MIG焊双脉冲焊接系统实现了稳定的双脉冲焊接过程,焊缝成形良好.对单脉冲和双脉冲焊接所得焊缝的横截面宏观金相对比分析结果表明,双脉冲对焊接熔池有很强的搅拌作用,双脉冲焊接所得焊缝晶粒比单脉冲焊缝晶粒更小,说明双脉冲具有细化晶粒的效果,证明在双丝脉冲MIG焊中应用双脉冲有一定的优化作用.     

脉冲MIG焊电弧前反馈控制

介绍一种新的电弧控制系统。当电弧在维弧和脉冲状态均以恒流方式工作时,采用电弧电压反馈和送丝速度前馈的系统,可在50～320A的电流范围内控制弧长,使其保持不变。由于在脉冲峰值期间电弧挺度大时,利用动态采样法对电弧电压进行采样来拉制弧长,提高了在有电弧偏吹,飘弧情况下焊接的电弧稳定性。     

局部干法自动水下焊接系统的研究

为进行远程控制水下焊接,研制了一套局部干法自动水下焊接系统,进行了15 m水深局部干法自动水下焊接工艺试验.结果表明,该水下焊接系统稳定可靠,焊缝成形良好,能够用于特殊环境的远程控制自动水下焊接作业.     

脉冲MIG软开关逆变焊接电源的研制

采用高速单片机PIC16F877A和全桥移相ZVS电路,研制出脉冲MIG软开关逆变焊接电源系统.通过采用结构化程序设计方法对控制系统主程序和各个子程序进行设计,并对脉冲参数进行了优化匹配.实验测试了电源的软开关过程和外特性,能够满足脉冲MIG焊的要求.通过工艺实验验证了所设计的控制系统能够输出稳定的脉冲焊接电流和电压,可实现一脉一滴的焊接.     

基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统

为解决双丝脉冲MIG焊两路脉冲同步、交替和随机三种相位输出的协同控制问题,采用32位的STM32F103ZET6建立基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统. 利用单一STM32芯片实现双丝脉冲MIG焊同步、交替和随机三种脉冲相位输出形式,用STM32内部集成的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)模块生成移相全桥软开关PWM信号,以软件方式实现主从机两台逆变电源PWM信号的直接数字化控制,从而实现主从机的高频逆变和低频脉冲波形调制. 结果表明,所设计的基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统满足设计要求,焊接过程稳定、焊接速度快、飞溅小、焊缝成形良好,能实现良好的双丝脉冲MIG焊工艺.