电子束焊机电源控制系统的设计与实现

电子束焊机高压加速稳压电源输出电压的稳定是保证电子束焊接质量的前提条件,传统的高压加速稳压电源电路结构复杂、体积大.为此设计了一种电子束焊机高压加速稳压电源控制系统,主电路采用PWM buck-boost变换器结构,其较高的升压比降低了升压变压器的升压比,与传统的同类电源相比,体积更小,电路更为简单;分析了系统主电路特性和工作过程,建立了系统电路小信号模型,采用了滞后-超前校正补偿的控制方式.结果表明,系统具有响应速度快、可靠性和控制精度高、抗干扰能力强等特点.     

新型PWM-BUCK电子束焊机稳定高压电源的设计

设计了一种新型PWM-BUCK电子束焊机高压加速稳压源电路系统,系统内设精密开关限流电路,能有效防止浪涌电流和过流的产生,提高了系统工作的可靠性和稳定性.通过SABER仿真,全面分析了系统的开、闭环特性,结合系统特点提出了一个含电源前馈补偿的PID控制器,同时论述了控制器的参数设计原理和步骤.结果表明,系统具有稳压精度高、动态特性好、换能效率高、工作条件要求低、整机系统可靠性高等优点.     

中压型大功率电子束焊机电控系统的研制

本文介绍了７０ｋＶ、３０ｋＷ电子束焊机电子枪电源──加速电源、灯丝电源、轰击电源和偏压电源的特点及其控制原理。     

EBY1-60×134型电子束焊机控制系统的设计

介绍了EBY1-60×134型法兰环缝局部真空电子束焊机的基本组成及作用,对该焊机的控制系统的组成和工作原理进行了分析,提出以工控机作为上位机控制核心,可编程控制器作为下位机控制核心的控制系统主要组成,设计了上位机工控机的控制软件,下位机PLC的控制软件,实现对法兰环缝局部真空电子束焊机的真空系统控制、焊接过程控制和焊接工艺过程的数据管理,应用该设备已成功地焊接了某大型航天飞行器典型结构件上的法兰环缝。设备运行表明:焊机的控制系统硬、软件设计合理,功能完善,工作可靠,满足了法兰环缝局部真空电子束焊接的需要。     

电子束焊机用调幅式PWM型快速栅偏压电源

介绍了电子束焊机用电子束流快速控制原理。根据电子束焊接工艺对电子束流控制系统的要求,设计了一种调幅式ＰＷＭ型快速控制电路。利用ＰＬＣ的特殊功能模块技术,较好地实现了电子束流的上升梯度和下降梯度的方便调节。电源的控制系统工作可靠、功率转换效率高、电路结构简单、维修方便。电源的各项技术要求满足电子束焊接工艺需要。     

基于LLC谐振变换器的电子束焊机灯丝电源的设计

为提高电子束焊机灯丝电源的效率,降低其体积和减少电压谐波,设计了一种基于L LC谐振变换器的灯丝电源的系统。分析LLC谐振的工作原理,用基波分析法分析电压增益,绘制Q值曲线。同时引入固定逆变电路的占空比和频率,通过调整母线电压大小来改变输出电压大小的方法,实现了输出电压范围内功率管的软开关。最后通过一台输出电压10 V、电流15 A的试验样机验证了试验的设计合理性。     

Investigation of the formation of the secondary current signal in plasma in electron beam welding with oscillations of the electron beam

The results of investigation of the formation of the secondary current signal in plasma and electron beam welding with the oscillation of the beam along and across the joint are presented. The secondary signal is analysed by the synchronous storage method. The results show that the parameters of the function, which is the result of processing the secondary signal by the synchronous storage method, depend on the focusing conditions.     

基于LC谐振变换器的电子束焊机高压电源

针对传统电子束焊机高压电源频率低,变压器体积、质量大的问题,利用LC谐振变换器,实现功率管的软开关,提高逆变器电路的工作频率,达到减少变压器体积、质量的目的。软开关技术避免了功率管在高速开通、关断下产生的谐波,并减少开关损耗。分析LC谐振变换器的工作原理,采用BUCK电路调节母线电压的方式,避免LC谐振变换器在负载较轻调频很难改变电压的缺点。通过调试电子束焊机高压电源,分析试验参数,验证设计的合理性。     

电子束扫描控制系统

设计了一个可编程电子束扫描控制系统，能够使电子束受控的偏摆产生任何图形。该系统的控制软件能够计算、控制电子束偏摆获得所要的波形，这些波形是由若干独立的数据点构成。使用该系统，温度梯度可以很精确地调整，且误差比较小。该系统可以很容易地应用于原有的电子束加工设备上，适用于电子束硬化、重熔、钎焊和表面改性处理。     

单片微机场效应管高频TIG焊机研究

本文基于高频脉冲电弧的电弧集中、稳定和挺直，利用８０９８单片机和场效应管研制了高频ＴＩＧ焊机，文中叙述了焊机结构、焊接主电路原理、微机控制原理、继电控制原理和引弧控制原理及它们的设计、这种焊机具有优良的性能，适用于精密薄件的焊接。     

基于CPLD的电子束同步扫描控制系统

针对中高压电子束焊机5～60 mA电子束流的品质诊断,通过研究电子束在电磁偏转线圈中的扫描运动原理,建立了基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）的电子束高速偏摆扫描系统.该控制系统由工业控制计算机,CPLD主控电路、D/A转换电路、低通滤波电路、光电隔离电路、功率放大器、电磁偏转线圈以及CPLD外围电路组成,实现了两路波形...     

聚焦电流对电子束填丝焊接焊缝几何特征的影响

通常情况下,电子束焊接工艺研究时将聚焦电流作为焦点位置的主要表征参数.电子束填丝焊接时,通过改变聚焦电流,可以控制束流的焦点位置.不同的焦点位置决定了束流到达工件表面时的能量分布,直接影响到焊丝及母材的熔凝状况,进而对电子束填丝焊接焊缝截面几何形状具有重要影响.通过改变聚焦电流、其余参数不变,能够得到聚焦电流与焊缝截面形状、焊缝横截面面积、熔深、表面熔宽、半熔深处熔宽、余高等焊缝截面几何参量之间的关系,对优化电子束填丝焊接工艺参数具有积极参考意义.     

变焦-临界穿透束流极值法测量电子束流动态焦点——一种焦点测量方法介绍

通过试验研究发现了电子束焊接过程中工件传导电流的传导比均值与输入束流的函数规律，函数的极大值是电子束焊接动态过程工件被穿透的临界状态转变点。利用电子束焊接过程的临界穿透束流特性，讨论了电子束受金属蒸气影响后的焦点状态与漂移空间传输的电子束焦点状态存在不同特性，提出了一种测量电子束焊接过程动态焦点的方法，变焦-临界穿透束流极值焦点测量法。     

Improvement of wear resistance of AZ31 and AZ91HP by high current pulsed electron beam treatment

The surface modification of magnesium alloys （AZ31 and AZ91 HP） was studied by a high current pulsed electron beam（HCPEB）. The results show that the cross-sectional microhardness of treated samples increases not only in the heat affected zone（ HAZ）, but also beyond HAZ, reaching over 250μm. This is due to the action of quasi-static thermal stress and the shock thermal stress wave with materials, which result in its fast deformation on the surface layer and so increases microhardness. For the AZ91HP alloy, a nearly complete dissolution of the intermetallic phase Mg17Al12 is observed, and a super-saturated solid solution forms on the re-melted surface, which is due to the solute trapping effect during the fast solidification process. Measurements on sliding wear show that wear resistance is improved by approximately 5.6 and 2.4 times for the AZ31 and AZ91HP respectively, as compared with as-received samples.     

HCPEB作用下镀铝CoCrAlY涂层的表面微观结构状态

采用大气等离子喷涂在GH4169镍基高温合金表面沉积CoCrAlY涂层,利用电子束蒸发镀膜技术在涂层表面沉积纳米铝膜,分别对镀铝前后的涂层使用强流脉冲电子束进行辐照处理,对处理前后的涂层表面进行成分及结构分析.XRD结果显示,经过HCPEB轰击之后,涂层表面纳米铝膜重熔,钴类氧化物消失,新增铝相,且随着轰击次数增加,β-CoAl含量增加.结构分析表明,电子束轰击可以使原始涂层表面尖角、孔洞、夹杂等消失,形成非常致密的凸起胞状体纳米超细晶结构,有利于抑制腐蚀性气体的侵入,同时铝含量的增加有利于抗氧化性能的提高.     

Numerical simulation of thermal-mechanical process of Al-Si-Pb alloy treated by high current pulsed electron beam

The modified microstructure of AI-Si-Pb alloys irradiated by high current electron beam （HCPEB） reveals three distinct regions： a molten zone, an overlapped zone of heat-affected and quasistatic thermal stress-affected zone, and a transition zone followed by the substrate. The hardness and wear properties of the alloys were significantly improved. To better understand these changes in microstructure and properties, the physical model for the simulation of temperature and quasistatic stress fields was established. Based on experimental investigation and physical models, the temperature field and stress field were simulated for Al-Si-Pb alloy. The starting melting position, largest crater depth, melting layer thickness, and quasistatic stress distribution were obtained. These results reveal the mechanism of crater formation on the surface and improvement of hardness and wear resistance.     

双金属锯带高压电子束连续焊接生产线技术

双金属锯带生产涉及的技术面广、所用设备复杂、综合技术难度大,需要采用．高压电子束焊接才能满足。双金属锯带焊缝成型的要求。因此,专用于双全属锯带焊接的高压电子束连续焊接生产线。成为解决这一技术难题的关键设备。以SEBW-6（L）型双金属锯带高压电子束焊接生产线的设计研究为例。介绍了金属锯带高压电子束焊接生产线的研制情况、主要技术参数、关键技术的组成与设计特点、设备与工艺的主要参数和要求,并对部分关键技术进行了定性分析。     

电子束钎焊接头温度计算机控制系统

研究了电子束钎焊接头温度高精度数字PID控制系统。为了在钎焊过程中使接头温度在所设定的钎焊温度下保持恒定,基于计算机控制及离散控制理论,建立了钎焊温度数字PID控制模型及控制器。通过开环和闭环阶跃响应确定电子束钎焊被控对象类型,在PID模型参数整定过程中比较了扩充临界比例度法及扩充响应曲线法的整定效果。为了得到最优PID参数,采用归一化方法对电子束钎焊数字PID控制器参数进行在线优化。为了进一步提高控制系统的动态性能,采用积分分离PID算法。结果表明,可以达到超调极小、不需调整时间的控制效果,温度控制准确度可达±2.5℃。     

PLC在轧钢直流调速系统中的应用

由于东方钢铁厂轧钢厂棒材轧机原采用的继电器逻辑控制自动化水平低 ,因而改用PLC控制的全数字直流调速系统 ,介绍了PLC系统的组成及控制功能 ,其运行情况良好 ,调速精度高 ,从而提高了成材率。