LHM-200型脉冲等离子弧焊机的研制

介绍了研制成功的ＬＨＭ－２００型脉冲等离子弧焊机,该机为用用途（等离子孤焊、氩弧焊、焊条电弧焊）、多种气体介质（氩气、氩气＋氢气等）下工作的等离子弧焊机。由于可输出脉冲等离子弧,焊接时减少了热输入量,节能高效,焊缝质量稳定,并在焊接不同厚度板连接的产品时有特殊功效。本机的电弧特性好,具有开发等 离子弧电弧钎焊的潜力。     

脉冲等离子弧焊机及控制电路研究

介绍一种新型脉冲等离子弧焊机及控制电路。生产实践证明,该焊机用于薄板焊接,有其独特的优点。     

等离子弧焊机PLC系统的研制

自行设计了l台等离子弧焊机，并以FXON-24型号的PLC(可编程控制器)为控制核心，设计了该焊机的自动控制系统。介绍了该焊机PLC控制系统的控制要求、I／O口分配以及其所完成的焊接时序等，并阐述了PLC建立起等离子弧的过程。实验证明，该PLC控制焊机能满足等离子弧自动焊接的要求。     

变极性穿孔等离子弧焊接系统的研制

介绍了铝合金变极性穿孔等离子弧焊接控制系统，利用80C196单片机作为控制系统的核心，研制了包括变极性电源、步进电机控制系统等部分在内的变极性焊接系统。该系统主要应用于铝合金变极性穿孔等离子弧焊接工艺。     

5052铝合金交流脉冲等离子弧焊接工艺

采用交流等离子焊接方法,使用焊材ER5356对8 mm 5052铝合金进行了等离子弧立向上焊接试验。通过合理的设计焊接工艺和严格控制焊接关键因素,解决了5052铝合金焊接性的问题。结果表明,交流等离子弧焊接方法适用于5052铝合金的焊接,根据标准对焊接接头进行力学性能检测、X射线检测与焊接接头金相分析。结果表明,焊接接头弯曲和拉伸性能符合检测标准要求,冲击吸收能量在15 ℃条件下均大于19 J;焊缝无气孔、夹渣等缺陷,焊缝中组织基体为α(Al)固溶体。     

高频脉冲微束等离子弧焊电源的研制

设计了比较理想的高频脉冲微束等离子弧焊电源控制电路,分析了该电路的组成和工作原理。试验结果表明,该电源具有良好的动特性和静特性,电弧稳定,操作简单,能很好地满足微束等离子弧焊的要求。     

金属波纹管微束等离子弧焊接状态监测系统的研制

为提高焊接质量、改善工作条件,研制了一种用于金属波纹管内圆焊接状态监测系统。该系统由光学系统、摄像机、操作机构等组成,可以获得清晰、放大的微束等离子电弧与焊缝图像,从而确定焊缝的对中情况,改善焊工工作条件。该系统同时适用于其他特殊环境下的焊接状态实时监测。     

铝合金脉冲变极性等离子弧焊接工艺

研发了一种单电源双脉冲混合调制VPPA(variable polarity plasma arc,VPPA)焊接系统,在典型VPPA焊接基础上加入高低频调制脉冲,可输出1~5 kHz高频脉冲,1~2 Hz低频脉冲及高低频混合脉冲. 以3003铝合金为试验对象,采用脉冲VPPA焊接方法,对其进行焊接试验,并通过焊接接头拉伸性能测试、显微相组织分析及断口扫描电镜等手段对铝合金的焊接质量和接头性能进行了分析. 结果表明,由于高低频混合脉冲电流的周期性变化,对熔池产生搅拌、冲击作用,从而提高了焊接接头抗拉强度,细化焊缝晶粒组织,断口韧窝趋于均匀且密度增加,提高了铝合金焊缝质量.     

Numerical analysis of weld pool geometry in pulsed current plasma arc welding

Numerical analysis of weld pool shape and size is of great significance for selection and optimization of the process parameters in pulsed current plasma arc welding (PAW). In this paper, a mathematical model and relevant algorithm are developed to determine the temperature profiles and weld pool geometry in pulsed current PAW through employing an adaptive heat source model. The volumetric heat source consists of semi-ellipsoid at upper part and a conic body at lower part along the workpiece thickness direction. The dynamic variation features of weld pool shape during a pulse cycle are numerically simulated. The calculated weld cross-section is consistent with the measure one.     

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．     

Numerical analysis of transient keyhole shape in pulsed current plasma arc welding

Based on the characteristics of ＂one keyhole in a pulse＂ in pulsed current plasma arc welding （PAW） , the transient variation process of weld pool in a pulse cycle is simulated through the establishment of corresponding heat source model. And considering the effects of gravitational force, plasma arc pressure and surface tension on the weld pool surface, the dynamic change features of the keyhole shape in a pulse cycle are calculated by using surface deformation equation. Experiments are conducted and validate that the calctdated weld fusion line is in good agreement with the experimental results.     

Study on welding power source used in intelligent control system for weld pool shape in pulsed GTAW

0ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｗｅｌｄｐｏｏｌｓｈａｐｅ ,ｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｐｏｗｅｒｓｏｕｒｃｅｓｈｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｆｏｌｌｏｗｓｐｅｃｉａｌｒｅｑｕｅｓｔｓ[1 ] :(1 )ＳｈｏｒｔｄｙｎａｍｉｃｒｅａｃｔｉｎｇｔｉｍｅＷｅｌｄｉｎｇｐｏｗｅｒｓｏｕｒｃｅｉｔｓｅｌｆｉｓａｎｅｇａｔｉｖｅｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｃｏｎｓｔａｎｔｏｕｔｐｕｔｐａｒａｍｅｔｅｒ.Ａｒｅａｃｔｉ…     

埋弧焊过程的单片机控制技术及其应用

研制开发出一种单片机控制的新型IGBT逆变埋弧自动焊机。对该焊机的主电源结构、小车行走控制电路、送丝电路、单片机控制电路以及焊接过程控制软件等的设计作了较详细的介绍。     

Pulsed plasma arc cladding

A prototype of Pulsed Plasma Arc Cladding system was developed, in which single power source supplies both transferred plasma arc (TPA) and non-transferred plasma arc (N-TPA). Both plasmas work in turn in a high frequency controlled by an IGBT connecting nozzle and workpiece. The working frequency of lGBT ranges from 50～7000 Hz, in which the plasmas can work in turn smoothly. Higher than 500 Hz of working frequency is suggested for promotion of cladding quality and protection of IGBT. Drag phenomenon of TPA intensifies as the frequency goes up, which tends to increase the current proportion of TPA and suppress N-TPA. The occupation ratio of IGBT can be regulated from 5%～95%, which balances the power supplies of both plasmas. An occupation ratio higher than 50% gives adequate proportion of arc current for N-TPA to preheat powder.     

脉冲等离子弧焊穿孔熔池的等离子云传感

在探针法检测等离子云理论基础上,研制了实用化的多探针等离子云传感器,并利用尾焰传感器对比检验了所设计传感器的可靠性和检测精度.将等离子云传感器应用于脉冲等离子弧焊穿孔熔池小孔状态检测,并对检测信号的波形特征做了深入研究.分析表明,等离子云检测信号中负脉冲信号可以作为脉冲等离子弧焊穿孔熔池的状态变化的特征判据,负脉冲信号的频率则可以作为脉冲焊接是否保持"一脉一孔"焊接的特征判据.等离子云电压信号可以很好的反映穿孔熔池的状态.     

基于多信号检测的等离子弧焊接平台构建

焊接过程的准确检测是实现高效优质焊接的基础。实现等离子弧焊接过程的多信号检测对于指导等离子弧焊接工艺具有重要意义。文中搭建了基于多信号检测的等离子弧焊接平台,该等离子弧焊接平台包括等离子弧焊机和焊枪系统、机械运动机构、视觉检测系统、焊接过程监测系统、计算机控制系统等;通过视觉检测系统拍摄了等离子弧焊接电弧形态,测量出了喷嘴出口处的电弧直径与工件上表面电弧直径比值为0.64,证实了等离子弧焊接电弧挺度高,发散程度小;通过焊接过程监测系统,拍摄了焊缝温感扫描图,在线实时监测了等离子弧焊接焊缝成形,结果表明温感扫描图可以比较准确地反映等离子弧焊接的实际焊缝成形。