高速CO_2焊电弧能量检测与分析

设计了焊接电弧动态参数的检测系统,对CO2焊短路过渡中的电弧电压及焊接电流进行实时采集,使用Matlab软件统计分析电弧能量。在不同焊接速度下,对CO2焊的各个过渡阶段的电弧特性进行分析,研究电弧能量与熔滴过渡稳定性之间的关系。试验结果表明,通过对短路过渡过程中各个不同阶段的输入能量的控制,可提高焊接过程的稳定性,实现CO2焊的高速化。     

CO2气保焊机动特性的要求

分析了CO2焊机的动特性指标及传统晶闸管焊机的动特性控制方法,指出由于逆变焊机的出现,对CO2焊机动特性指标提出新的要求.针对IGBT逆变CO2焊机的特点,研究了不同的短路过渡波形控制方式.提出一种短路燃弧状态控制法,并进行了相应的工艺试验对比.最后提出了新的CO2焊机动特性指标.     

CO2气体保护焊熔滴短路过渡特性的研究现状与展望

对熔滴短路过渡CO2气体保护焊的熔滴短路过渡特性、焊接飞溅产生机理、控制熔漓过渡减小飞溅所采取的措施以及电弧信号的采集、分析处理方法、弧焊过程质量评价技术等几个方面的研究应用现状与发展趋势进行了较为全面深入的分析,为短路过渡CO2气体保护焊进一步研究应用具有一定的指导意义。     

波控CO2短路过渡焊的电弧行为

在基于CO2短路过渡焊存在的飞溅和成形问题的物理本质所提出的波形控制方案的基础上，对CO2短路过渡焊波形控制过程中存在的断弧和电弧偏吹等电弧行为进行了电参数波形检测和高速摄影研究，分析了所采用的波形控制方案在特定条件下存在的问题，指出了在波形控制燃弧阶段进程中应注意控制的精确化而不是波形之间简单的切换，这样才能保持燃弧过程及整个短路过渡过程的稳定性。     

一种改善CO2焊晶闸管电源动特性的双可控电感技术的研究

短路过渡CO2焊电源的动特性对熔滴过渡有重要的影响，而电源的动特性主要由回路电感所决定。提出了一种双可控电感的方案，理论研究与试验结果证明，该方案可以明显改善晶闸管电源的动特性，达到减少飞溅的目的。     

CO2焊短路过渡过程的同步多信息分析及试验

采用高速摄像技术记录CO2焊的高速变化的短路过渡物理过程,利用计算机数据采集系统通过传感器采集多路信息,成功的实现了焊接电弧及熔滴过渡影像与电弧电压和焊接电流波形的同步控制,通过对照分析高速摄像所拍的影像和电信号检测法所得的波形关系,获得了所反映的焊接短路过渡过程信息,分析了CO2焊短路过渡过程的物理特征,提出了CO2焊短路过渡过程的不同阶段的合理控制方案,依此方案进行波控实验。实验结果显示,飞溅减少,焊缝成形改善。     

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。     

减小CO2气体保护焊飞溅的研究现状与展望

简述了CO2短路过渡焊的飞溅机理，主要从改善电源外特性、波形控制、一元化控制、智能控制等方面综述了当前广泛使用的电控方法。随着以新型功率电子器件为基础的逆变技术的发展，智能型的波控方法是当前减小CO2短路过渡焊飞溅的主要电控方法。     

短路过渡CO2焊电信号的小波滤波

利用傅里叶级数变换对CO2焊短路过渡过程的电信号特点进行了分析,指出短路过渡过程的电信号的频率分量包含了多种频率的谐波信号,既有短路过渡本身固有的低次谐波,还有短路过渡本身固有的高次谐波和高频干扰信号.应用软阈值小波滤波的方法对CO2焊普通短路过渡和波形控制短路过渡的电信号进行了处理和研究.结果表明,选择适当的波形数据处理方法对CO2焊短路过渡过程的研究具有重要意义.     

软开关逆变器在CO2波控电源中的应用研究

将新型软开关电路拓扑和逆变技术引入CO2孤焊电源,保证电源在全范围内实现软开关,使开关管在零电压下开通和关断,开关损耗、开关应力及电磁干扰等得到明显改善,电源逆变频率高、效率高、稳定性好、动特性好。并以此为硬件平台,将波形控制技术引入CO2短路过渡各阶段的焊接电流控制,以软件编程的方式对各阶段焊接电流波形进行精细控制,有效地改善了CO2短路过渡的飞溅大和成形差的问题。     

Synthetically quantitative evaluation function of characteristic parameters on CO_2 arc welding process

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣＯ2 ｓｈｉｅｌｄｅｄａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ,ｌｏｗｅｒｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄａｎｔｉ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ,ｂｕｔｉｔｈａｓｔｈｅｓｈｏｒｔａｇｅｓｏｆｔｏｏｍｕｃｈｓｐａｔｔｅｒｉｎｇａｎｄｕｎｓａｔｉｓｆｙｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈａｔｒｅｓｔｒａｉｎｉｔｓｆｕｒｔｈｅｒｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ .…     

计算机控制的CO2短路过渡过程分析和检测

分析了ＣＯ２焊接的短路过程电弧特点,建立了ＣＯ２焊计算机采集及评价系统。在该系统中,实现了利用个人计算机对ＣＯ２适中过渡焊接过程的电弧电流和电压信号的高速实时采集,并对其信号进行分析,得出对焊接过程的基本估测。该系统界面友好,简单易用,可以对焊接过程的工艺及焊接电源的品质选择起一定的评估作用。     

具有时变输出特性的CO2弧焊电源控制系统

建立了单片机控制的ＩＧＢＴ逆变弧焊电源系统，能够根据电弧的状态实时调整其外特性，满足焊接工艺要求。用于ＣＯ２焊接过程的控制，成功地减少了燃弧过程中的瞬时短路次数，降低了飞溅率，并提高燃弧功率，改善了焊缝成形。该方法对焊接过程中弧长的扰动具有较强的适应性，尤其适于半自动焊接过程。     

Effect of power source characteristic on CO2 short circuiting arc welding

Abstract

Some problems are reported concerning the observation of the weld pool and effects of the power source characteristic on arc stability in CO₂ short circuiting arc welding. First, the effect of a power source with a constant voltage characteristic on CO₂ short circuiting arc welding is investigated by analysing the behaviour of the voltage and the current. From the results of this analysis, the cause of spatter generation is identified. A new power source characteristic is then proposed to improve the stability and the self-regulation of the arc. By adjusting the power source characteristic, the metal transfer can be stabilised in the CO₂ short circuiting arc welding process, i.e. the present authors have developed a power source having a non-linear characteristic. Its performance is verified by carrying out experiments.     

Computer simulation of short-circuiting transfer welding under waveform control on inverter power source

A simulation model is introduced about the non-linearity process of short-circuiting transfer in CO2 arc welding for displaying the interaction between the inverter power source and welding arc under waveform control. In the simulation model, the feedback signals of current and voltage are taken respectively at the different phase in a short circuit periodic time and applied to the PWM （pulse width modulation） module in a model of inverter power source to control the output of power source. The simulation operation about the dynamic process of CO2 short-circuiting transfer welding is implemented on the founded simulation model with a peak arc current of 400 A and a peak voltage of 35 V, producing the dynamic arc waveforms which can embody the effect of inverter harmonic wave. The simulating waveforms are close to that of welding experiments.     

基于复合控制数字化弧焊逆变电源的仿真分析

在分析了传统控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于重复控制和双闭环控制相结合的复合控制弧焊数字化逆变电源控制方案.重复控制利用扰动的重复性特点,逐周期地修正输出电压可以较好地改善系统的稳态特性,双闭环控制利用电流内环快速、及时的抗扰性来有效地抑制负载扰动的影响,可以较好地改善系统的动态特性.在对弧焊的飞溅及焊缝成形影响因素分析的基础上,利用复合控制的数字化系统,在短路阶段通过实时调整di/dt及峰值电流,短路电流采用适当的外拖回拐量,在燃弧阶段,保持燃弧电压稳定的同时,提高再引弧电流,以改善焊接工艺性能.结果分析表明,采用该方式控制的焊接电源,可以减少飞溅,使焊接过程稳定,焊缝成形变好.     

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。     

波控CO_2焊短路过渡过程的计算机仿真及试验

提高CO2 焊工艺性能、减少飞溅的有效方法之一就是通过改进焊接电源设备 ,对电弧及熔滴过渡行为加以控制。本文在确定了短路过渡的合理的瞬时电流特征的基础上 ,提出了CO2 焊短路过渡过程的AWP (Adaptingweldingphysicsprocess)波形控制思想 ,利用MATLAB的仿真工具建立了数字仿真模型 ,并得出仿真波形。建立了试验系统 ,将仿真结果与试验结果相比较 ,两者的一致性很好 ,证明了所建模型的合理性和实用性     

基于模糊控制的焊缝自动跟踪系统的设计

为了提高CO2气体保护焊的自动化水平,研制了用于CO2气体保护焊的电弧传感焊缝跟踪系统.采用TMS320F240数字信号处理器作为CO2焊接电源和焊接摆动器的控制核心.CO2焊接电源采用IGBT全桥逆变主电路,根据电弧电压、电流反馈信号进行PID逻辑运算,据此调节PWM的脉冲宽度,使得逆变焊接电源具有恒压电源外特性.采用参数自调整模糊控制器对焊接电流信号分析,获得步进电机的调整步数和调整方向.设计了焊缝跟踪的执行机构焊接摆动器.实验证明,系统实现了0°到8°偏角以内的焊缝跟踪.