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。     

外加纵向磁场对CO_2焊短路过渡频率的影响

针对CO2气体保护焊熔滴短路过渡时飞溅大,短路过渡频率不稳定的特点,引入与焊枪同轴的直流外加纵向磁场对熔滴短路过渡过程进行控制.通过AH-XIX型汉诺威焊接质量分析仪对不同规范焊接参数和不同磁感应强度下施焊时电弧信号的采样,实验得出当磁感应强度在一定范围时,电弧信号稳定,短路频率十分均匀且偏高.讨论了外加纵向磁场改善电弧形态和熔滴短路过渡的受力方式对过渡频率的影响.     

超声-MAG复合焊接熔滴过渡受CO_2含量的影响

介绍了一种新型MAG焊熔滴调控的方法,基于前期研究,首次将超声驻波场引入MAG焊.在不同保护气体成分(CO2含量)条件下,探索研究超声对MAG焊熔滴过渡的影响.结合高速摄像拍摄的电弧与熔滴图像,研究了电弧长度以及熔滴导电区域夹角变化,结果表明,低CO2含量条件下超声作用更加明显,但随着CO2含量增加,特别是超过20%时,短路过渡中超声对电弧压缩效果趋于恒定并最低.滴状过渡中阻碍熔滴过渡的电磁力逐渐增强,最终也抵消了超声的促进作用.显示出超声作用效果对CO2含量的选择性.最后利用纯CO2保护的超声-MAG复合焊试验验证了试验的有效性.     

全数字控制CO2焊Matlab/Simulink建模与仿真

利用Matlab／Simulink对全数字控制CO2焊的短路过渡过程进行了仿真，建立了“功率变换电路单元一数字控制单元一送丝单元一短路过渡负载单元”的CO2焊系统仿真模型，从整体上对CO2焊全数字控制逆变焊机系统进行了研究。短路过渡负载模型中考虑了燃弧期间和短路期间熔滴的动态变化过程，采用电弧弧长和电爆炸理论来确定短路燃弧与否，从而使数字控制的效果直接在熔滴行为和电弧行为上得以体现。仿真波形与试验结果基本一致，证明所建的系统仿真模型是正确的。     

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。     

熔化极气体保护焊熔滴过渡分析

利用高速摄影图像与电信号波形观察熔化极气体保护焊的熔滴过渡,分析了影响熔滴过渡的主导因素。结果表明,CO2气体保护焊时熔滴沿非轴向排斥过渡,氩气保护焊时熔滴沿轴向过渡;焊接电流对熔滴过渡方式的转变起主导作用,随着焊接电流的增大,CO2气体保护焊中依次出现短路过渡和大滴排斥过渡,熔滴尺寸依次增大,过渡频率依次减小,氩气保护焊中依次出现短路过渡、大滴过渡、射滴过渡、射流过渡和旋转射流过渡,熔滴尺寸逐渐减小,过渡频率逐渐增大;氩气保护焊中,由滴状过渡转变为喷射过渡的临界电流约为170 A。     

短路过渡CO_2气体保护焊结合型热源模型的研究

为准确地模拟短路过渡CO2气体保护焊焊接温度场分布特点,根据试验结果推导出了适用于短路过渡的熔滴热热源模型,建立了结合电弧热和熔滴热共同作用的结合型热源模型。并将结合型热源模拟结果、高斯热源模拟结果与实际温度场的测量试验结果进行了比较分析。结果表明,与高斯热源模型相比,使用结合型热源模型更能准确地模拟短路过渡CO2气体保护焊焊接温度场的分布特点。     

CO2气体保护焊焊丝分类和如何减少金属飞溅

（1）CO2气体保护焊按焊丝直径的不同，可分为以下三类： a．细丝CO2气体保护焊，焊丝直径小于等于1．2mm，通常采用小电流、低电弧电压的短路过渡进行焊接。这时焊丝端部的熔滴与熔池以短路接触的形式向熔池过渡。     

全国气电焊和焊接自动化学术交流会论文目录

论文编号82一182一2 论文名称活化焊丝CO:气保护焊工艺性能试验研究关于熔化极气体保护焊熔滴自由过渡的分类与名称问题短路过渡CO:焊的新控制法新型MIG焊接电源的研制及工艺试验总结电源特性对铝的GMA焊接电弧形态及熔滴过渡形式影响的研究弧焊电源的新发展一国内外新型弧焊电源综述尖角磁场对细丝CO:焊接电弧及熔滴过渡影响的研究碳钢薄板横向磁场细丝CO:悬空单面焊双面成形的研究浅淡CO:保护焊在蒸汽机和货车修复配件堆焊机械化中的作用和局限性二氧化碳气体保护焊在机箱生产中的应用粉芯焊丝自由成形大型容器自动焊LD10CS、LF6…     

焊工考试试题(十)

10一1下列5条中哪几条正确? ①在采用实芯焊丝的CO:气体保护自 动焊中,当电弧长度发生剧变时,电弧 电压一般也会发生大的变化。 ②在短路过渡的CO:气体保护焊中, 当焊接回路电感不能维持适当值时,飞 溅增多,电弧也不稳定。 ⑧在交流弧焊机中,为了谋求功率因 数的改善,可在焊机输入端并接电容。 ④TIG焊的电源可以采用稳压电源。 ⑤气体保护焊中,使用CO:比使用氢 气更容易造成大熔滴过渡。10一2下列5条中,哪几条适合薄板CO: 气体保护焊短路过渡的情况? ①电流是不随时间而变化的平滑电 流,因此,电弧稳定,焊接容易。 ②短路时,流过较大的…     

新型智能控制技术在CO2焊电源系统中的应用

ＣＯ２焊一种高效,节能、低成本的焊接方法。本文综述性的介绍了近几年来国内外研究机构在ＣＯ２焊电源系统中智能化控制研究等方面的一些工作。     

全数字化多功能焊接电源平台

建立了包括焊条电弧焊、氩弧、短路过渡、单脉冲和双脉冲在内的五种工艺的焊接电源平台,该平台由焊接电源本体、送丝电机及冷却水箱构成.分析了它的工作原理并阐述了主要功能.重点讨论了短路过渡、单脉冲和双脉冲MIG/MAG焊的工艺全数字实现原理及过程,进行了额定400A的焊接电源平台试验.结果表明,采用全数字控制方法实现多种气体保护焊焊接工艺是完全可行的,在不改变硬件电路情况下,仅仅改变软件就可以满足不同焊接工艺需求,且焊接性能优良.     

CO2弧焊电流波形的多参数自寻优智能控制

研究并提出了一种CO2气体保护焊电流波形的多参数自寻优智能控制法,电流波形的模糊寻优计及弧焊过程特征参数的综合影响,并在表征短路过渡综合性能的特征综合值作为弧焊过程定量评价和目标实时寻优的函数。在波控参数基值的基础上,基于综合性能寻优过程采用三级模糊调节算法,对电流波形参数分步调节寻优。该法实际上将双输入三输出式的波控参数模糊控制系统化为多路,开关性的双输入单输出式的模糊控制,通过短路及燃弧初始阶段的电流波形控制参数的模糊自寻优,逐步使波控参数和焊接规范参数达到和谐匹配,以实现焊接过程熔滴的稳定可控过渡,改善焊接过程的综合性能。     

CO_2焊、MAG焊焊接对比试验及其在工程机械制造中的应用

通过对CO2焊、MAG焊、焊条电弧焊三种焊接方法的焊接工艺对比试验,表明CO2焊具有成本低、效率高、焊接质量好等优点。介绍了CO2焊、MAG焊对接焊缝工艺和角焊缝工艺在工程机械制造中的应用     

CO2气体保护焊的新型全数字化波形控制技术

对于逆变弧焊电源,采用基于 DSP 的全数字控制策略.针对短路过渡 CO2 气体保护焊特点,提出了准恒压全数字化新型波形控制策略,不再根据输出电压区分短路和燃弧过程,使得短路和燃弧过程过渡自然,适应于所有的焊接工艺,提高了系统的适应性.同时在短路初期采用瞬态电流抑制技术减少了飞溅,建立了包含实时燃弧能量补充机制的全数字化电压电流瞬时反馈的全数字三闭环控制模型.结果表明,所提出的全数字化软开关控制策略灵活、可靠;所采用的数字波形控制技术适应性好、灵活、焊接过程稳定、焊缝成形优良.

Abstract：

According to the characteristics of short circuit transfer of CO2 gas metal arc welding, a novel full digital waveform control scheme called quasi-constant voltage control is presented for inverter type arc welding power based on DSP. Short circuit and arc ignition process are not judged according to the output voltage and transfer process between them is smooth. The strategy is also applied to all welding conditions. Initial current at the instant of short-circuit is suppressed to reduce spatter generation. A triple closed loop control model including real time energy compensation for the arc state based on instantaneous voltage and current feedback control is estabhshed. Flexibility and reliability of the proposed fully digitalized softswitching control strategy is validated by experimental results of 400 A welding machine. The experimental results show that proposed digital waveform control scheme is applicable for different wire feeding speed conditions, and the welding process is stable and the welding bead appearance is good.     

CO2焊、MAG焊焊接对比试验及其在工程机械制造中的应用

通过对CO2焊、MAG焊、焊条电弧焊三种焊接方法的焊接工艺对比试验，表明CO2焊具有成本低、效率高、焊接质量好等优点。介绍了CO2焊、MAG焊对接焊缝工艺和角焊缝工艺在工程机械制造中的应用     

基于DSP的CO2焊短路过程控制

介绍了数字信号处理器(DSP)控制CO2焊短路过渡控制系统，DSP软件进行短路波形控制方案和燃弧波形控制的PI算法，给出了软件控制的焊接电流、电压波形。试验结果表明，该控制方法拄制性能良好，较好地满足工艺性能要求，实现了焊机控制的数字化。     

基于弧光反射的焊缝图像获取及图像处理

在CO2气体保护焊过程中,获得便于图像处理的高质量图像是焊缝跟踪的关键问题.首先,依据曲面反射体反射弧光的原理,在机器人焊炬上构建了一套有抛物面反射镜的结构,借助弧光,通过反射体产生平行光,照射到摄像机能够看到的区域,并使该区域的照度限定在摄像头可接受的范围;其次,根据短路过渡焊接过程的特点和飞溅的方向,讨论了该条件下获得图像的可用性;最后,运用机器人微移动算法,对获取图像进行了处理.试验结果表明了这种方法的有效性.     

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.     

药芯焊丝混合气体保护焊的熔敷特性研究

以Ar+CO2作为保护气体,研究了药芯焊丝混合气体保护焊的混合气体配比、焊接电流、电弧电压和气体流量对熔敷速度、熔敷系数和熔敷效率的影响。试验结果表明,Ar+CO2混合气体保护焊比CO2焊的熔敷效率高,Ar气比例达到60%以上,熔敷效率显著增加。焊接工艺参数选择合适时,可以获得较高的熔敷速度、熔敷系数和熔敷效率。