磁控电弧传感器在细丝埋弧焊焊缝跟踪中的研究

为了实现细丝埋弧焊焊缝自动跟踪,针对目前研究较多的机械式电弧传感器存在的机械结构复杂、体积大、噪声大、磨损大等诸多问题,设计制作了一种新型的磁控电弧传感器.通过对磁控电弧机理的研究.把外加磁场对焊接电弧的控制技术和摆动电弧传感器技术有机地结合起来,并将其应用于细丝埋弧焊智能焊缝跟踪领域,建立了相关的数学模型,得到了与数学模型相匹配的实际数据,证明了磁控电弧传感器应用于焊缝跟踪的可行性,为磁控电弧扫描埋弧焊焊缝跟踪的实现提供了理论和实验依据,为电弧传感器焊缝自动跟踪的研究开创了新的方向.     

磁控电弧传感器对埋弧焊熔宽的影响

以磁控电弧传感器模型为基础,建立了磁控电弧传感器焊缝跟踪系统的细丝埋弧焊熔宽数学模型.利用该数学模型研究横向交变磁场下焊缝熔宽的变化规律,选取模型中的主要参数进行焊接试验,得到励磁频率和励磁电流对焊缝熔宽影响规律曲线,并将仿真模拟结果与实际焊接试验结果进行比较分析.结果表明,熔宽随励磁电流的增大而增大,随励磁频率的增大而减小;模拟结果和实际焊接试验结果基本吻合,从而验证了所建模型的正确性,为磁控传感器和细丝埋弧焊焊缝跟踪系统的设计和开发提供必要的理论指导.     

多丝焊接技术研究开发的现状

介绍了目前国内外研究开发的多丝焊技术,包括TANDEM双丝焊、冷金属过渡双丝焊、单电源双细丝埋弧焊、超厚壁容器用双丝窄间隙埋弧焊、三电弧双丝焊、双热丝+单冷丝MAG焊、高速三弧MAG焊、双丝+冷丝埋弧焊、单电源三丝焊、多丝堆焊、多丝埋弧焊和缆式焊丝弧焊的研究开发及应用现状,并对相应的技术进行了评述,对今后多丝焊技术的发展进行了讨论。     

双细丝埋弧焊+陶瓷衬垫焊接工艺

双细丝埋弧焊+陶瓷衬垫可用于无间隙装配、坡口内定位焊、背面应用陶瓷衬垫+正面大能量输入的双细丝单面埋弧焊焊接,焊缝正反面一次成形.双细丝埋弧焊是利用单电源单送丝机送出两条具有一定距离的并联细丝,在保持大能量输入同时,把焊接电流进行分流,从而降低电弧能量过多集中于中坡口根部的问题.由于细焊丝干伸长度电阻热增加,焊丝熔化速度加快;电极之间电弧辐射热相互作用,能量利用率高,熔滴过渡更细,焊接过程更平稳,焊缝成形更美观;对于板厚12～18 mm,可大幅度提高焊接效率10倍以上,焊接质量稳定,应用前景良好.     

摆动电弧埋弧焊的数学建模与仿真

针对变速送丝调节系统埋弧焊的特点,利用MATLAB软件建立了V型坡口扫描单元的仿真模型、焊接电源单元的仿真模型、焊接电弧单元的仿真模型,并在此基础上形成了系统的整体仿真模型,全面研究了坡口形状、焊接电源和熔滴过渡形式对输出焊接电流的影响机理;分析了电弧传感器的主要参数对焊缝偏差信息、焊接工艺参数的影响规律;探讨了常见干扰因素的影响,为建立摆动电弧埋弧焊焊缝自动跟踪系统提供理论依据.     

多丝埋弧焊低线能量化高效焊接工艺探讨

对国内外常用的几种高效埋弧焊焊接工艺(焊丝大干伸长、冷填丝、预热填丝、单电源双丝单电弧串联、单电源多细丝多电弧并联、纵列带极等)进行了探讨;分析后认为:将这些工艺巧妙合理地应用于多丝埋弧焊生产中,在保证焊缝质量的前提下,可以进一步提高焊接效率,尤其是可以显著降低焊接线能量,对于改善焊缝及其热影响区的热循环过程、细化晶粒、提高强韧性具有重要的意义。     

单电源双细丝埋弧焊在铁路货车行业的应用

主要介绍了单电源双细丝埋弧焊系统,对高强度耐候钢Q450NQR1进行焊接工艺试验,并对接头的各项力学性能进行系统的检测,发现单电源双细丝埋弧焊在该行业具有很大的推广空间.     

埋弧焊电弧超声激励及其热动力学效应

为研究电弧超声激励的一般规律和电弧超声的热力学与动力学效应，选择超声频段的高频激励源与常规工频埋弧焊电源进行电磁耦合，在燃弧过程中激励出电弧超声，并对声发射信号进行了频谱分析。采用大弧焊参数并分别施加不同的激励频率进行埋弧焊试验，对焊接试样的熔合区与热影响区形态进行观察，研究熔合区和热影响区在电弧超声影响下的形态变化规律，并据此对电弧超声的热力学和动力学效应进行了初步探讨。     

多电弧埋弧焊共熔池温度场动态数值模拟

在分析焊接过程中的能量方程、边界条件和焊接热源分布模型的基础上,建立双电弧运动作用下埋弧焊熔池的温度场数学模型,采用有限元方法计算与分析了不同焊接速度、焊接电压对双电弧埋弧焊熔池温度场分布的影响规律,得出了不同焊接速度、焊接电压参数下对应的熔池形态特征,为双电弧焊高速埋弧焊过程焊缝成形因素分析及工艺优化提供了基础.     

高效节能的细丝双丝自动焊接研究

介绍了细丝双丝双孤埋弧焊、细丝双丝三弧埋弧焊、双丝单弧预热填丝焊、并列双丝埋弧焊和气保护自动焊等各种双丝焊的基本性能和特点.在归纳细丝单丝单弧埋弧自动焊基础上,阐述了各种双丝焊的基本原理及试验结果,以及对设备方面的实践及构思,提出了在工程结构焊接中应用的可行性.指出各种双丝焊工艺可以提高劳动生产率和产品质量,其埋孤焊设备的各种组件可以组成适用于各种双丝焊的设备及其自动线.     

单片机控制磁放大器式埋弧自动焊机

针对磁放大器式电源埋弧自动焊机设计了单片机控制系统。通过焊接电流反馈PI算法动态调节电源外特性;通过电压反馈PI算法调节送丝速度,实现了焊接规范的全闭环控制。使焊机具有参数预置、规范销定、数字显示及自动引弧和收弧等功能。     

评定CO2电弧焊电源动特性的统计分析法

熔滴短路过渡的CO2焊,其焊接过程的电信号是随机的,并且是各种电弧物理现象丰富信息的载体。对于随机信号采用统计分析方法,便于把信号化为简缩和容易理解的形式,反映整体焊接过程的情况,并提取与实际焊接效果相关的特征信息,用明确的图、表表示出来,据此可望对电源的动特性进行客观的评定。因此,本文阐述了电弧焊统计分析方法的原理,进行了CO2电弧焊电源动特性的试验研究,在此基础的统计特征信息及其特征向量。研究结果表明,当动特性发生变化时,统计特征向量中各特征信息的显著性亦按一定的规律变化,这为根据各统计特征信息的变化评定弧焊电源的动特性奠定了基础。     

基于响应面法的埋弧焊磁控传感器参数优化

为解决磁控埋弧焊传感器焊缝跟踪信号不稳定性、成形质量差等问题,采用BBD(Box-Behnken design)设计试验方案,基于响应面法建立了的埋弧焊焊缝自动跟踪磁控传感器参数(励磁频率、励磁电流、磁极高度、焊接电流)与预测响应值(焊缝跟踪信号、熔宽)的数学模型,并检验数学模型在试验点上的拟合情况,以能够根据跟踪信号质量和焊缝成形的要求优选传感器参数. 并通过优化传感器参数来预测埋弧焊焊缝跟踪信号质量以及焊缝的熔宽,实现跟踪信号与焊缝成形的最佳组合,以提高磁控埋弧焊的焊缝跟踪精度及焊接质量.     

弧焊电源CAD系统

利用Visual C∧**对弧焊电源计算机辅助设计系统进行了研究,开发了相应的优化设计系统,简称“AWPSCAD”,该系统涉及到了交流弧焊电流、SCR弧焊整流电源及逆变式弧焊整流电源三种。采用Visual C∧**作为菜单生成工具,使系统即支持鼠标又有热键自动控制。采用正、反向推理相结合的推理技术,通过彩色窗口和级联式菜单显示用户的咨询和设计结果。它具有可移植性好、功能齐全、操作方便的特点,在弧焊电源的研究、设计与制造方面具有广阔的前景。     

SD—600直流弧焊电源的研制

介绍了一种新型大功率直流弧焊电源。该电源采用了六相半波可控整流电路。采用变结构控制方法电源外特征进行切换和控制。该电源可以用于手工电弧焊，药芯焊丝焊接及ＣＯ２焊接等。     

摆动电弧传感的窄坡口GMAW过程系统建模和仿真

为了研究窄坡口对焊接过程的影响规律,根据焊接的能量平衡和熔滴平衡等原理对基于摆动电弧传感的GMAW系统进行数值仿真. 针对焊炬高度的大小随着焊炬在坡口中的摆动不断变化,建立了包括焊炬摆动、电弧长度、电弧非线性负载及弧焊电源-电弧四个子系统的数学模型. 并将此数学模型转换为Matlab/simulink环境下,涵盖整个焊接回路的GMAW系统动态特征仿真模型. 结果表明,当焊接工艺参数相同时,运行系统仿真模型,可以获得和实际焊接试验基本相同的电流、电压波形数据.     

CO2电弧焊电源动特性评定指标的实验分析

针对CO2电弧焊电源,对我国提出的动特性评定指标进行了实验分析,得出了几点有意义的结论。说明了只根据原有动特性评定指标,并不能准确地评定CO2电弧焊源的动特性,需要CO2电弧焊电源的动特性的评定方法进行深入研究,寻找能准确评定CO2电弧焊电源动特性的新指标。