基于短路时间频数分布图定量分析的CO2弧焊稳定性评价方法

研究了基于短路时间频数分布图定量分析的稳定性评价方法.以正态概率密度函数对频数分布图进行拟合,求解出正态概率密度函数的峰值高度并多次计算,得出更为可靠的峰值高度均值,以此作为量化频数分布集中程度的指标.为了验证该方法的有效性,进行了CO2电弧焊实测评定试验.采集具有代表性的焊接过程的电压电流信号.先以人工方式评价其稳定性的好坏,然后使用文中方法逐一计算每个焊接过程的稳定性量化指标.经对照该方法与人工定性方法结果一致,可有效实现CO2弧焊过程稳定性的客观化评价.     

晶闸管逆变式CO2弧焊电源电子电抗器的设计

本文基于电抗器对ＣＯ２弧焊电源动特性的影响，给出了晶闸管逆变式ＣＯ２弧焊电源电子电抗器的设计方法、实例和实验结果。使用这种电抗器，既能减小电源的体积和重量，又能有效地改善电源的动特性和焊接工艺性能。     

基于U-I周期重复率的CO2弧焊稳定性机器判定方法

目前,焊接生产效率已得到了很大的提高,传统的人工经验判定方式难以完成如此高速度高强度焊接生产情况下的焊接质量监测任务。本文提出一种基于U-I周期重复率的CO2弧焊稳定性机器判定方法。该方法通过计算U-I工作点的周期重复率来判定焊接过程的稳定性,理论上符合焊接规律,实际上切实可行,能满足机器化焊接生产情况下的监测需求。     

基于网络的弧焊过程多目标监测系统

设计了一套针对弧焊过程的多目标监测系统,该系统由电流电压传感器、下位机采集与处理系统、交换机、PC组成,通过组网的方式实现了一对多的在线监测。下位机采集与处理系统可以实时采集和处理不同焊接工位的焊接参数,并将结果上传至PC端,PC端的可视化界面同时监测多台焊机的焊接参数分析结果,对于有可能存在焊接质量问题的数据进行保存并预警,以提示工人改善焊接参数或操作手法,保证焊接质量。     

基于DSP的CO2焊电弧信号采集及分析

以TMS320LF2407DSP为平台,利用其快速的运算能力和强大的模块配置,对CO2焊焊接过程的电弧信号进行了采集,从中提取了短路时间和燃弧时间的频数分布等特征参数,通过对动态电流和电压波形、U-I相图以及特征参数的分析,实现了对焊接过程的实时检测。     

波形控制逆变CO2焊接电源关键控制信号的获取

通过分析波形控制CO2焊接过程，介绍了焊接电源空载、燃弧、短路等工作状态的判别，电流、电压、du/dt、di/dt等关键信号的获取方法，为研制波形控制CO2逆变焊机奠定了基础。     

基于DSP及STT波形控制的CO_2焊机

提出了一种基于DSP及STT波形控制技术的CO2焊机控制电路的设计方案,重点阐述了应用DSP实现STT波控法的原理及方法。样机测试结果表明:采用该控制电路的CO2焊机飞溅小、焊缝成形好,在不同焊接条件下都能获得良好的焊接效果。     

基于回归模型的CO2气体保护焊品质定量评价

利用虚拟仪器技术,以多元线性回归和多元非线性回归模型为核心算法来准确预测CO2焊的飞溅量,从而实现对CO2短路过渡焊接弧焊品质的定量评价.试验证明,该回归模型具有很高的精度和较强的实用性,为保证CO2全自动焊接质量的可靠性提供了依据.     

药芯焊丝CO_2焊工艺评价及远程监测系统研究

药芯焊丝CO2焊在我国船舶制造企业中大量应用,其焊接过程的稳定性评价与监控具有重要意义。通过对准1.4 mm药芯焊丝CO2焊三种不同焊接规范试验和过程稳定性试验,提取了短路过渡频率、断弧频率和瞬时短路频率作为评价其焊接过程稳定性的量化指标;搭建了基于单片机和无线Zigbee技术的药芯焊丝CO2焊远程监测系统,传输焊接过程量化特征信息,从而实现对其焊接过程的远程监测。通过试验证明,该系统具有良好的可扩展性,并能满足造船、冶金机械等行业实际焊接生产的质量监测和工艺评价需求。     

基于图像过渡区的CO2气体保护焊焊缝识别算法

利用过渡区图像分割技术实现CO2气体保护焊焊缝的识别.采集到的焊缝图像在目标区和背景区存在过渡区域,在直方图上表现为双峰之间的谷比较宽广且平坦.通过对原始图像进行高端剪切和低端剪切变换,利用不同灰度像素的梯度信息来确定过渡区,进而利用过渡区来确定图像分割的阈值.克服了图像中非目标区域的影响,可以抗噪声和干扰.算法简单,实时跟踪性也较好.结果表明,该方法边缘检测效果良好,是一种比较适合CO2气体保护焊焊缝识别的方法.     

应用联合时频分析研究CO2焊接过程中的电信号

CO2焊接过程的电弧电压、焊接电流信号蕴含了丰富的焊接信息.利用联合时频分析对CO2焊接过程电信号进行研究,分析了短时傅里叶变换窗函数的选择对谱图的时频集聚性的影响,并选择汉宁窗获得了较好的时频集聚性.为了获得CO2焊接电信号中短路过渡的信息,尝试利用时频分析谱图对焊接试验中采集到的几组焊接电流信号进行分析,研究了其能量分布及熔滴过渡的特征,并利用联合时频分析三维谱图,对采用不同焊接参数获得的电弧电压信号进行对比.结果表明,利用联合时频分析对CO2焊接过程电信号进行分析,能够获得更多的有价值信息,该方法具有较好的研究应用前景.     

Choi-Williams时频分布在CO2焊接电信号检测中的应用

利用二次型时频分析Wigner-Vill分布的改进算法--Choi-Williams(CWD)时频分布研究CO2焊接过程所采集的电弧电压信号,把信号置于时频空间内进行分析,获得相关信号的时频分布图.对于CWD分布的核函数中平滑因子确定前提下的其它四个重要参数,即时窗类型、时窗长度、频窗类型和频窗长度对时频谱图分析效果的影响进行了讨论.进而引入信息熵的概念,并分析了时频分析基于信息熵的参数优化.最后分析了采用最小信息熵的CWD分布参数优化后的一组电弧电压信号时频分布图.结果表明,利用Choi-Williams分布及信息熵最小原则可以描述弧焊电信号的时频分布,并有效抑制交叉项干扰,同时保持较高的时频分辨率.     

新型逆变CO2焊机的控制原理与特点

依据CO2焊接工艺的特点，设计了一种电子电抗器控制的逆变弧焊电源。当短路发生后，电流先保持在一较低值，然后以斜率可以调节的双折线规律上升。在燃弧阶段，调节控制回路参数，控制燃弧电流的变化速度，保证充足的燃弧能量。设计了专门的引弧和收弧电路。试验表明，该焊机具有飞溅小，成形好，去球效果好，容易引弧等优点。     

DSP波控逆变CO2焊接电源

详细论述了以TMS320C240数据处理器(DSP)为控制核心的波控逆变CO2焊接电源系统，包括系统构成、电源主电路，参数设置、送丝及时序控制系统等。介绍了软件进行波形控制的基本方案及控制算法。简单阐述了双闭环并联控制的基本调节原理，给出了双闭环并联控制下短路过渡CO2焊焊接电流、电压波形。试验结果表明，以DSP为核心的双闭环并联控制逆变波控CO2焊机系统具有良好的控制性能，且电路简单调试方便。     

装甲钢CO2气体保护焊焊接接头组织和抗裂性分析

采用自制H10MnSi和H08Mn2Si焊丝分别制备装甲钢CO2气体保护焊焊接接头,通过金相显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度计对装甲钢焊接接头组织及其硬度分布进行对比研究;通过斜Y形坡口焊接裂纹试验评定了自制H10MnSi焊丝和H08Mn2Si焊丝的抗裂性倾向.结果表明,在H08Mn2Si焊丝基础上改进的自制H10MnSi焊丝应用于装甲钢CO2气体保护焊时,其焊缝组织细化,针状铁素体比例明显高于H08Mn2Si焊丝,这使得H10MnSi焊丝的抗裂性优于H08Mn2Si焊丝.     

CO2焊熔池图像的Bubble小波零交叉边缘检测

在用CCD捕获的CO2焊熔池图像中存在大量的弧光噪声和飞溅形成的点噪声，要准确地检测熔池图像的边缘较为困难。首先采用中值滤波和乘法运算对CO2焊图像进行降噪处理。基于零交叉边缘检测方法和多孔算法，研究了熔池边缘的Bubble小波检测方法及算法实现，对比分析了不同小波尺度对边缘检测结果的影响。试验结果表明，用Bubble函数构造的小波基对提取熔池边缘效果较好，为熔深控制、焊缝跟踪等奠定了坚实的基础。     

CO2焊短路过渡过程缩颈信息的小波提取

在CO2气体保护焊过程中，利用表面张力过渡方法解决焊接过程中的飞溅问题时，准确地提取缩颈形成时刻这一信息是非常关键的。在缩颈形成的瞬间，电弧电压曲线先出现一个上凹的拐点，然后再急剧上升。若能从电弧电压信号中提取出拐点发生时突变的信息，则可望提取到缩颈发生的特征信息。作者利用小波分析方法具有良好的时域、频域局域性，能够很好地检测信号的局部奇异性的特点，对电弧电压信号进行了局部奇异性的检测。结果表明，小波分析方法可检测到电弧电压信号发生拐点时的位置及突变程度，可准确地提取出缩颈发生的特征信息。     

高速CO2焊电流波形控制系统

针对高速CO2焊焊缝成形差、飞溅大的问题,提出了一种新型的焊接电流波形控制方法,在短路阶段控制短路电流和电流上升率,在燃弧阶段采用大恒流 小恒流的两段恒流法来控制燃弧能量.根据该控制原理,设计了基于单片机控制的高速焊系统和控制软件.探讨了波控参数对焊缝成形的影响,并通过大量试验对波控参数进行优化.试验结果表明,该系统采用两段恒流控制法对电流波形实时控制,可精确控制燃弧能量,有效地改善焊接工艺性能,满足了高速CO2焊的控制要求.     

CO2焊短路过程动特性与外特性的关系

CO2短路过渡焊在制造业上的应用非常广泛，对系统动特性有较高要求。该文结合电路理论和焊接短路过程的特点对过程动特性及其与外特性进行了细致的分析，突破了以往在外特性控制和动特性控制之间的关系上互不清楚、互不相关、相互分离的传统观念，认识到在CO2焊短路过渡过程中，动特性和外特性密切相关，既不能用外特性来解释动态过程；也不能认为动特性与外特性无关，动特性会受到外特性的制约，它们之间的关系可以用明确的数学语言进行分析，提出了动特性的最大响应能力及可控性的思想，分析结果有很大的理论意义。