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.     

受控短路过渡CO2焊焊接电流波形参数优化

对于波控短路过渡CO₂焊,电弧峰值电流I_pa,电弧基值电流I_ba以及由峰值电流切换到基值电流所用的时间(拖尾时间t_w)等电流波形参数是可调的,它们对过渡稳定性和焊缝质量具有很大影响,利用正交试验,对不同送丝速度下电流波形参数进行了优化.结果表明,电弧峰值电流的影响最大.送丝速度为320 cm/min时,电流波形参数I_pa,I_ba和t_w无论如何调整,飞溅率均在2.5%以上,焊缝表面质量差;送丝速度为360~400 cm/min时,最优电流波形参数为:I_pa=440 A,I_ba=50 A,t_w=0.6 ms.而在400 cm/min的送丝速度下,在宽广的电流波形参数范围内(I_pa为440~480 A,I_ba为30~50A,t_w为0.6~0.8 ms)均可获得飞溅率极低、焊缝表面质量好的稳定焊接过程.     

CO2焊短路液桥的力学分析

分析了短路液桥的重力、表面张力、电磁收缩力、气体爆破力、粘滞力的特点及其对短路过渡过程的影响。指出表面张力和电磁收缩力是短路过渡过程中的主要作用力，短路液桥的建立、失稳及破断等物理现象与表面张力和电磁牧缩力密切相关。一般情况下，表面张力促进熔滴过渡，电磁收缩力时熔滴过渡的影响则与短路液桥的形态有关。     

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气体保护焊短路过渡电弧点焊对接薄板技术

分析了ＣＯ２气体保护焊短路过渡电弧点焊过程及特点,利用短路过渡电弧作用小的特点可进行薄板的点焊对接。点焊时,在短路之前使焊丝端部预先溶化,引弧后使焊丝熔化速度大于送丝速度,能快速点焊对接薄板。     

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.     

Factors controlling the magnesium weld morphology in deep penetration welding by a CO2 laser

In laser welding with power density beyond 10⁴ W · mm⁻², the formation of plasma cavities, commonly referred to as keyholes, leads to deep penetration welds with high aspect ratios. In this paper, the morphologies of keyhole welds produced with a 6 kW CW CO₂ laser on two die-cast magnesium alloys, AZ91 and AM50, are compared. It was found that the two magnesium alloys responded differently to laser welding. Though irregular weld cross-section profiles were consistently observed on each materials, bead dimensions often varied with the welding variables in contrasting ways. For both alloys, important characteristics of the weld beads such as depth, width, crown height (hump), and surface ripples were analyzed as a function of the welding parameters, most particularly the heat input. Results show that the use of heat input, a variable grouping two welding parameters into one, was often inadequate in characterizing the bead morphology. Several explanations are given, including base metal vaporization, but the process of bremsstralung absorption explains it well and rationalizes many observed characteristics of laser weld morphology.     

CO2焊电参数与熔滴过渡图像同步采集分析系统

基于LabVIEW,采用高速摄像机和多路传感数据采集系统,开发了一套CO2焊短路过渡过程电参数波形与熔滴过渡图像采集分析系统.通过软件延时弥补电参数采集系统与图像采集系统的启动延迟时间差,实现了同步采集.系统可对采集到的电参数进行处理,得出反映熔滴过渡状态和稳定性的特征参量.通过焊接试验,实时采集不同焊接条件下电参数及熔滴过渡图像,对电参数与短路过渡过程的相关性进行了分析.     

三电极高速CO_2双边角焊质量及稳定性分析

对三电极高速CO2双边角焊焊接工艺进行研究,通过LabVIEW电信号采集与高速摄影分析了焊接质量及过程稳定性.结果表明,焊接中引导电流应为最大,且引导焊枪与中间焊枪之间电流差距100A左右可获得理想的焊缝成形,中间焊枪与跟随焊枪的电流差距大小对焊接质量无明显影响,且焊枪指向位置在底板为宜.在同一工艺时,随着焊接速度增大,焊接过程变得不稳定,同一焊接速度时,试验电流400/300/300A组合时焊接过程最稳定.大电流组合时,应增大焊丝之间距离以减小电弧之间的干扰.     

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.