一种新型导管安装感应钎焊系统的研究

针对安装位置导管感应钎焊的特点,采用IGBT串联谐振回路作为感应加热回路的拓扑结构.设计了独特的准谐振频率自动跟踪技术,使感应加热回路始终工作在最佳的谐振状态,确保了电源主电路安全可靠工作.将光纤传光与辐射测温相结合的温度测量技术引入到感应钎焊中,消除了电磁场对温度测量和传输的干扰影响,提高了温度测量精度.开发了基于PLC的数字PID控制算法,与全桥逆变直流调功技术相结合,实现钎焊过程的数字化精确控制.研制成功了一套新型的导管安装感应钎焊系统,并完成相关工艺试验,成功地应用于某型号飞机导管生产线.     

感应加热电源中的频率跟踪技术

分别从锁相环技术和电流过零点同步技术两方面展开了论述,重点阐述了锁相环技术的几种方法.随着数字电子技术的发展,锁相环技术也由传统的CD4046模拟锁相环发展为通过单片机、DSP、FPGA/CPLD实现的数字锁相环'克服了模拟锁相环线路复杂、元件易老化、零点漂移等缺点,从而使频率跟踪技术精度提高、性能更加可靠、稳定性好、抗干扰能力增强.分析了频率跟踪技术的发展趋势.     

一种逆变式超声焊接电源频率跟踪技术

作为一种材料加工方法,超声焊接技术的应用日益广泛.针对超声焊接过程中超声换能器谐振频率发生漂移的问题,提出了一种基于AT89S52单片机、脉宽调制(PWM)型控制芯片SG3525A和数字电位器的逆变式超声焊接电源频率自动跟踪技术.介绍了超声焊接电源主电路和频率跟踪电路的工作原理以及所用器件的功能,并给出了超声焊接电源频率跟踪子程序的流程.与传统电路相比,所设计的频率跟踪电路具有简单、新颖、实用等优点.     

高频感应钎焊中电源频率的优化选择

在高频感应钎焊的过程中，要获得良好的钎焊接头，必须要根据接头材料的物理性能选择合适频率的高频电源，采用计算机数值分析手段建立了感应加热电源及其频率范围的选择数值分析模型。研究表明，数值解析法可以作为高频感应钎焊感应加热设备设计的重要方法。在对高频电源电流频率等参数的选择时，利用数值解析模型所得到的解析近似解进行频率选择比传统经验公式更精确。因为后者由平面电磁波在导电媒质中的传播特性导出，更适合于板状结构感应加热时频率的选择。而对于管状或其它复杂形状，利用数值解析解可以较好地对高频电源的频率进行优化选择。     

一种新型串联逆变、模块化感应电源技术

感应加热技术是利用电磁感应原理,通过交变电流在工件中产生涡流来加热工件的.由于感应加热具有加热速度快、发热在物料内部和热效率高、温度控制精度高、加热均匀、产品质量好、加热氧化皮少、模具费用和营运成本低、无环境污染以及可控性好且易于实现自动化等一系列优点,近年来在中国的应用越来越多.感应加热设备的心脏部分--感应电源工作原理及组成部分如图1、2所示.     

一种新型数字化逆变式等离子切割电源

介绍了以TMS320LF2407数据处理器(DSP)和P89C52双芯结构为控刺核心的逆变式等离子切割电源系统,包括系统构成、电源主电路、控制电路和时序控制系统等.针对切割电源工作过程中可能会出现的过/欠电压、过电流等问题.设计了专用的保护电路与吸收网络.结合电源系统具有时变性和非线性的特性,阐述了软件进行输出波形控制的基本方案以及预测PI控制算法.进行了切割厚度与最佳切割速度关系实验,结果表明,以DSP和P89C52双芯结构为核心的预测PI控制逆变式等离子切割电源系统具有良好的控制性能,且电路简单,调试方便.     

感应加热装置中频率跟踪的单片机控制

对感应加热频率跟踪问题进行了深入的探讨，并给出了一种新颖单片机控制的跟踪方案。     

超声波焊接电源频率自动跟踪方式

在介绍超声焊接中的声学系统频率特性的基础上，着重阐述了超声波电源的几种主要的频率跟踪方式，并指出其发展方向。     

串联式IGBT串联谐振感应钎焊电源及其控制

针对串联式IGBT串联谐振感应钎焊电源设计中的一些问题进行了分析讨论，成功地研制开发出一台60kW全桥式IGBT串联谐振感应钎焊电源，与传统真空电子管式感应钎焊电源相比，其效率高、体积小、重量轻、操作方便、控制精度高、工作稳定可靠。本文对其结构、工作原理和控制系统进行了较为详细的介绍。     

逆变弧焊电源的频率对焊缝晶粒细化的影响

采用ZX5、ZX7、GP型号的焊机，施焊同种母材，并保证其它条件一样的情况之下，比较其焊缝熔合处的金相组织，得出如下的结果：逆变弧焊电源频率的大小对细化焊缝晶粒和改善焊缝偏析有明显的影响，电源的频率愈高，焊缝的晶粒细化越好、偏析越小。这一作用与用其它方法相比简单易行，是一种值得推广的方法。     

IGBT感应加热/钎焊电源的控制电路设计

采用新型功率半导体开关器件IGBT来研究开发感应加热/钎焊电源,将比普通的晶闸管电源更具有技术经济优势.分析了IGBT感应加热/钎焊电源的特点,采用调压调功方式和频率跟踪技术,提出了大功率超音频串联谐振电源设计的方案,基于锁相环(PLL)和可编程门阵列(GAL)器件设计了一种控制电路,分析了其工作原理及试验测试结果.     

转子并头套的气焊政中频感应钎焊

研究了一种发电机定子嵌线的中频感应钎焊方法。通过实验比较,阐述了气体火焰钎焊在焊接转子并头套时渗透率不高,生产效率低,生产环境差和容易烧坏线圈上的绝缘层等缺陷。通过采用中频感应钎焊消除了气体火焰钎焊焊接转子并头套的缺陷,为后续产品采用中频感应钎焊焊接线圈并头套提供了依据。     

IGBT逆变电源串联准谐振频率自动跟踪技术

随着频率降低．IGBT逆变器串联型谐振工作回路的负载特性将从感性特征转变为容性特征。分析了这2种特征下主电路的工作过程,从提高谐振功率以及确保主电路安全可靠的前提出发,谐振回路的频率工作点选在略偏感性的准谐振状态处。由于感应加热过程中存在谐振频率漂移等问题,必须对谐振频率进行自动跟踪．在此提出一种以P89C51RX2单片机和SG3525A来实现额率自动跟踪的新方案。     

超高频微区感应钎焊中加热温度的影响因素

提出了超高频微区感应钎焊工艺方法.重点分析了导磁体材料、线圈结构以及感应器与工件之间的间隙三个因素对感应加热温度的影响规律,并通过试验研究获得了微区感应钎焊的最佳工艺参数.采用优化的工艺参数进行微区感应钎焊金刚石磨粒试验.结果表明,钎料熔融区域宽度可控制在3 mm以内,钎料对金刚石磨粒浸润良好.扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)测试结果显示,金刚石与钎料界面附近的C和Cr两种元素存在相互扩散.     

YG8硬质合金和低碳钢的高频感应钎焊

采用BNi2钎料对YG8硬质合金/低碳钢进行了高频感应钎焊,对试验用高频感应钎焊设备进行了改造.采用热电偶测温仪对温度进行实时测量,并用PID控制器对设备加热温度进行控制.分析了影响接头力学性能的因素,测试了钎焊接头的抗剪强度,通过SEM及EDS对断口形貌、成分进行分析.结果表明,随着钎焊温度的升高或者保温时间的延长,接头的抗剪强度都呈先增大后减小的趋势.焊接温度为1030℃,保温时间为5min的钎焊条件下,接头的剪切强度达到最大值441MPa,断裂多发生在YG8硬质合金母材上或钎缝处.     

钛合金TC6与TC11高频感应钎焊工艺

以B-Ti57CuZrNi-S为钎料,在氩气保护气氛下对TC6/TC11钛合金进行高频感应钎焊工艺实验研究。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等测试方法,分析气体保护流量、流态以及工艺参数对焊接界面形貌、接头组织及元素分布的影响,并测试接头的抗拉强度。结果表明,钎焊界面主要由富Ti的β-Ti固溶组织和Cu-Ti、Ni-Ti以及(Cu,Ni)Ti/Zr组成的金属间化合物相组成。钎焊接头的抗拉强度随钎焊温度的升高或保温时间的延长,呈现先升高后降低的趋势,接头最高强度可达433MPa。TC6/TC11钛合金高频感应钎焊优化工艺参数带为:焊接温度910℃~930℃,保温时间120~150 s,Ar气保护流量1 MPa。     

AgCuZnMnNi钎料感应钎焊35CMo/YG15C焊缝强度研究

根据该银基钎料的可焊接温度制定钎焊温度,每次试验试样的位置相同,利用高频感应钎焊进行焊接.制定焊接温度为630℃、650℃、670℃、700℃,保温时间30s.试验结果表明,放置在感应圈相同位置,保温时间相同的情况情况下,随着焊接温度的升高,抗剪强度呈现先增大后减小的趋势.在670℃达到最大,为388 MPa.焊缝缺陷主要为夹渣和气孔,未出现未焊透、裂纹等缺陷.     

串联谐振式高频感应焊接逆变电源

传统的高频感应加热电源通过改变逆变器的工作频率来调节输出功率，逆变器的输出功率因数很低，而且逆变器开关管工作在硬开关状态，开关损耗大，效率低。按照大功率发电机、变压器铜排绕组焊接工艺和不同规格铜排的焊接要求，这种设备不适合这类应用。作者研究了新型频率跟踪电路，控制逆变器工作在谐振状态，负载等效阻抗呈电阻性，逆变器的输出功率因数接近1，大大减小了开关器件的功率损耗，提高了整机的效率。功率调节采用直流斩波调压实现。设计并制作了20kHz／30kw串联谐振式高频感应焊接逆变电源，改变了传统的焊接工艺，具有体积小、效率高、加热速度快等优点。     

倍频分时控制IGBT180kHz/50kW高频感应焊接电源

为了提高IGBT组成的逆变器输出频率,IGBT必须增加电流定额,而且输出频率的提高也有限.将两组逆变器进行分时控制,可实现输出频率的提高.采用倍频式IGBI分时控制180 kHz大功率焊接电源.逆变器每个桥臂采用两个IGBT并联,对每个IGBT进行分时控制,每个IGBT的工作频率和开关损耗减小了一半,逆变器的工作频率是IGBT开关频率的两倍,达到了180kHZ.逆变器工作在负载串联谐振状态,开关管IGBT工作在零电流开通(ZCS)和零电压关断(ZVS)的条件下.设计了功率为50 kW、输出频率为180 kHz、基于IGBT的串联谐振焊接电源,给出了设计参数和试验波形.