铝合金双脉冲MIG焊控制系统设计与工艺研究

针对铝合金焊接性差的缺点,以TMS320LF2407A芯片为控制核心,从硬件电路、控制思想、软件抗干扰、起弧波形等方面进行了铝合金双脉冲MIG焊控制系统设计.试验结果表明,该控制系统波形控制稳定一致性好,自行设计的大能量起弧波形控制程序起弧可靠、效果良好;同时熔池搅拌能有效减少气孔等缺陷的发生几率,可获得美观的鱼鳞纹焊缝;在一定范围内,焊缝外观与焊接速度直接相关,随着焊接速度的提高,焊缝的鱼鳞状波纹明显增大,成形宽度明显减小;增加焊接电源的能量密度是提高焊接接头性能的有效途径.     

脉冲个数调频对铝合金双脉冲焊性能的影响

在保证焊接热输入不变情况下,利用同时改变强弱脉冲个数的方法实现双脉冲低频的调频,并基于直接的电信号波形、间接的焊缝宏观和微观金相对三组不同频率双脉冲和一组单脉冲进行焊缝质量比较.结果表明,双脉冲对熔池的搅拌作用使得焊缝质量优于单脉冲,同时随着双脉冲低频频率的变化,在调制频率3.8 Hz时接近熔池振荡频率,使振荡加强,焊缝热影响区减小,晶粒组织细化,焊接性能最好.     

双脉冲MIG焊铝工艺参数设计及试验

铝焊接过程易产生气孔,双脉冲焊接工艺能够减小气孔发生率,获得理想的焊接质量和美观的焊缝外观。双脉冲波形的最大特点是高频时实现一脉一滴的熔滴过渡,低频时控制熔池,即一个低频周期形成一个熔池,形成鱼鳞纹,同时每个低频周期都能对熔池产生一定的搅拌作用,促使熔池中的气体排出去,从而减小了气孔倾向。双脉冲焊铝需要调节的参数较多,包括强脉冲峰值电流和时间、强脉冲基值电流和时间、弱脉冲峰值电流和时间、弱脉冲基值电流和时间等。设计了4组12个双脉冲焊接试验,通过试验探讨了焊缝成形与参数设置和焊接条件的关系。焊缝无咬边,熔透较好,焊缝成形比较好,证明本试验用焊接电源具有较好的工艺性能,能较好地实现双脉冲焊铝。     

铝合金脉冲MIG焊电弧稳定性

对ＳＡ１Ｓｉ５和ＳＡｌＭｇ５两种铝金焊丝的熔化特性和不同电源外特性对脉冲ＭＩＧ焊电弧稳定性的影响进行了分析，提出了有效地控制薄板铝合金脉ＭＩＧ焊接工艺方法。     

铝合金双脉冲MIG焊熔宽控制

针对铝合金中厚板恒定规范焊接过程中的热积累效应强、焊缝熔宽逐渐变宽甚至出现焊塌等问题,提出了基于视觉实时传感的熔宽变化,并通过改变周期性双脉冲中的高能脉冲时间即双脉冲占空因数来调节热输入进行熔宽控制的方法,并建立了基于Labview的熔宽视觉传感和xPC Target实时目标环境的快速原型控制系统来进行闭环控制.结果表...     

弧长控制对铝合金双脉冲MIG焊的影响

采用奥地利FRONIUS公司生产的TPS2700型数字化逆变焊机,对2.5mm的薄板铝合金进行了双脉冲MIG焊接试验.通过HANNOVER焊接质量分析仪对双脉冲MIG焊接电信号进行检测分析,获得了低能脉冲弧长修正(AL<,1>)和高能脉冲弧长修正(AL<,2>)的变化对铝合金双脉冲MIG焊接过程稳定性及其焊接质量的影响...     

铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺

针对恒规范铝合金焊接时,随着母材热输入的增加,母材热积累效应会不断增强,焊缝熔宽会随之变宽甚至出现焊塌的问题,采用基于xPC Target的实时目标环境,设计了铝合金可变双脉冲MIG焊试验平台,并进行了铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺方面的试验研究。试验结果表明:当双脉冲中的低能脉冲在每个周期中所占的比例从0%不断增加到80%时,通过降低每个周期的平均电流而减少的母材热输入,可以补偿母材增强的热积累效应,从而有效地控制焊缝熔宽。焊缝成形美观,焊接效果良好。     

铝合金脉冲MIG焊控制方法研究

脉冲ＭＩＧ焊在铝合金焊接中有很大优势,本文分析了几种脉冲ＭＩＧ焊控制方法,确定以调节Ｔｂ为核心的脉冲ＭＩＧ焊电弧控制系统,论述了脉冲参数设计方法,使用该控制系统构成的焊机,取得了较好的工艺效果。     

双脉冲MIG焊对2219Al-Cu合金焊缝组织及性能的影响

研究了双脉冲MIG焊工艺对2219高强铝铜合金焊缝组织及性能的影响,通过正交试验确定了适合于2219铝铜合金焊接的最佳脉冲MIG焊工艺参数。实验结果表明,采用上述工艺参数焊接,焊缝金属中得到了大量细小的等轴晶组织,柱状晶的数量明显减少,提高了焊缝金属的力学性能。     

脉冲峰值电流差别大小对双脉冲MIG焊的影响

一般脉冲焊的调节参数较多,而双脉冲焊的参数很复杂.双脉冲焊的低频脉冲参数和高频脉冲参数就成为影响双脉冲焊接的重要因素.本文只针对在其他参数不变的情况下,论述强弱脉冲峰值电流差别大小对双脉冲MIG焊的影响.     

铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡及电信号分析

文中搭建了三丝双脉冲MIG焊系统,采用高速摄像电信号同步采集系统对焊接过程进行实时监测,研究了铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡行为以及双脉冲频率对焊缝成形的影响. 结果表明,弱脉冲向强脉冲过渡时,熔滴过渡表现为一脉一滴;强脉冲向弱脉冲过渡时,在开始阶段,焊丝发生再引燃,在结束阶段,熔滴过渡表现为两脉一滴;双脉冲频率增加,焊缝鱼鳞纹变密,双脉冲频率为3 Hz时,鱼鳞纹疏密均匀,焊缝成形最佳.     

双脉冲MIG焊对5052铝合金焊接接头力学性能的影响

研究了双脉冲和单脉冲MIG焊对5052Al-Mg合金焊接接头力学性能的影响.结果表明,在合适的双脉冲MIG焊工艺参数下,获得了美观的鱼鳞纹焊缝表面,焊缝金属为大量细小的等轴晶组织,接头力学性能得到提高.相比于单脉冲焊获得的接头,双脉冲焊接接头的焊接系数更高,达到93.3%,焊缝区硬度值得到提高,接头冲击韧性也更优.此外...     

微量氮对5086铝合金MIG焊接性能的影响

文中采用纯Ar,75% Ar+25% He,Ar+N₂三种保护气体对5086铝合金进行了MIG焊接,研究保护气体对5086铝合金焊缝熔深以及对接接头力学性能的影响,通过焊接过程高速摄像、XRD试验,探讨保护气体对5086铝合金焊缝熔深影响的机理.结果表明,纯氩气相比,氩气中加入微量氮气显著增加焊缝熔深进而提高铝合金MIG焊的焊接效率,同时其焊缝质量及力学性能未受影响.其原因为:氮化铝的出现将阴极斑点固定在氮化铝出现较多的焊缝区域,使电弧阴极区相对稳定集中,增加电弧能量密度;氮化铝可以抑制阴极区金属铝蒸汽所带走的阴极区能量损失.     

铝合金脉冲MIG焊参数对熔池视觉传感效果的影响

利用建立的铝合金脉冲MIG焊熔池CCD视觉传感系统,通过焊接工艺试验研究了脉冲电流模式、熔滴过渡形式、焊丝伸出长度、焊枪位置和焊接电压等焊接参数对熔池视觉传感效果的影响规律.结果表明,熔滴过渡形式对视觉传感效果影响最大,在合适的脉冲电流模式下,通过调整焊接工艺参数使熔滴过渡为小颗粒自由过渡,配合短弧焊接既可得到良好的焊缝质量和成形,又可保证视觉传感效果.     

高强铝合金厚板双丝MIG焊工艺的初步研究

建立了高强铝合金双丝MIG焊熔滴过渡高速摄像系统以及焊接参数采集系统,获取了不同工艺规范下的脉冲熔滴过渡形式.实验表明一脉一滴工艺规范焊缝成形好,工艺过程稳定,应为首选过渡形式.确定了在一脉一滴情况下的焊接工艺规范参数区间,在此区间内可以实现稳定的一脉一滴熔滴过渡,为控制焊接热输入量及焊缝成形奠定了基础.     

铝合金MIG自动焊焊接工艺

研究了铝合金车体单丝和双丝MIG自动焊的焊接方法,通过焊接对比试验,分析焊接接头的组织和力学性能,总结出两种焊接方法的最佳工艺参数.试验结果表明,双丝MIG自动焊接具有焊接速度快、热输入小、焊缝组织晶粒细小均匀、接头力学性能良好、生产效率高等优点,适用于铝合金车体批量焊接生产.     

基于COM技术的铝合金脉冲MIG焊实时视觉处理

机器视觉在现代焊接生产中的应用越来越多,针对焊接视觉处理中的算法越来越复杂、实时性差等问题,建立了铝合金脉冲MIG焊实时视觉实验平台。利用Labview与Matlab各自的优点,提出了基于COM(Component Object Model)技术来实现Labview与Matlab无缝链接,使得图像处理算法能快速有效地被运用,以此来实现焊接过程中实时图像处理。结果表明:基于COM技术的方法能很好地将复杂的Matlab算法移植到功能强大的Labview采集系统中,并能实现图像的实时处理,该方法为铝合金脉冲MIG焊提供了实时视觉处理,系统能满足25帧的实时处理要求。     

高速列车铝合金型材MIC焊电流阶跃对缺陷的影响

针对高速列车4 mm厚6N01大型铝合金挤压型材,进行四种形式的脉冲MIG焊电流阶跃试验,电流分别阶跃15A、20A、25 A和30A.研究铝合金脉冲MIG焊电流阶跃对缺陷的影响,焊后对比分析焊缝的宏观成形、X射线探伤结果以及显微组织.试验结果表明,对于铝合金脉冲MIG焊,在平均电流185 A的基础上进行电流阶跃,当电流阶跃小于20A时,焊接接头无明显缺陷;当焊接电流达到25 A时,由于焊接热输入突然增大,会出现气孔缺陷,伴随着电流的增大,气孔缺陷逐渐增多.     

用于铝合金MIG焊的机器人熔池视觉传感系统

建立了用于铝合金脉冲MIG焊熔池图像检测的机器人视觉传感系统。介绍了传感系统的光学参数应用窄带滤光的方法成功解决了强弧光干拢。通过大量试验,获取了清晰的焊接熔池区图像,并利用形态学方法获得了满意的熔池边缘图像,为进一步实现铝合金MIG焊接过程控制创造了条件。