熔化极脉冲氩弧焊弧长动态调节性能研究

介绍了一种新型的单周期脉冲MIG焊控制法,该法采用非线性控制,通过实时采集电弧电压信号,控制每一个脉冲周期内的平均电弧电压和预设值相同,系统具有很强的弧长调节能力。当扰动发生时,在每一个周期内,电弧电压的平均值和设定值之间既不存在静态误差也不存在瞬态误差,弧长可以在数个周期内调整到稳定。在深入研究电弧动态调节过程的基础上,对原来方案进行优化设计。试验结果表明,该系统具有优异的电弧自身调节特性,焊接工艺性能良好。     

脉冲MIG焊建模仿真分析及弧长控制

针对脉冲MIG焊过程中的电弧稳定性问题,建立基于尖端不稳定熔滴过渡理论的焊丝熔化动态电弧模型,并对焊接过程中的电弧电压、电弧长度及熔滴过渡尺寸进行仿真,得到与实际焊接相似的电弧电压波形,分析脉冲电流下熔滴过渡频率及影响电弧稳定性的因素,且进行弧长稳定控制的仿真研究,在此基础上运用快速原型技术建立铝合金脉冲MIG焊控制系统,采用电弧电压反馈对铝合金脉冲MIG焊过程进行送丝调节的弧长控制试验。研究表明:所建立的铝合金脉冲MIG焊焊丝熔化动态电弧模型很好反映了实际焊接过程,揭示出脉冲MIG焊焊接过程中熔滴过渡时间间隔具有一定的不确定性和电弧长度的不稳定性,通过电弧电压反馈控制可显著改善铝合金脉冲MIG焊过程电弧系统的稳定性。     

单电源三丝MIG焊的交替燃弧特性

三丝焊作为一种高效的焊接方法受到重视,而电弧形态及燃弧特性是反映焊接过程稳定性,决定焊缝成形及质量的重要因素。试验中搭建三丝熔化极惰性气体保护(Metal inert-gas,MIG)焊系统,利用Mult Daq电信号采集系统采集焊接电流和电弧电压波形,借助高速摄像系统同步拍摄电弧形态及熔滴过渡过程,实时监测焊接过程。观察不同电弧电压下的焊丝燃弧情况及熔滴过渡方式,研究短路过渡和大滴过渡形式下的交替燃弧机理,以及电弧电压对单电源三丝MIG焊交替燃弧过程的影响。结果表明,当焊接电源供给能量较小时,并联的三根焊丝上的电流分配呈现"此消彼长"的规律而导致电弧在焊丝间交替燃烧,且焊丝在电弧空间中的位置决定了焊丝上的电流分配。随着电弧电压的增加,交替燃弧频率减小。当电弧电压达到34 V时,三根焊丝同时燃弧,无交替燃弧现象,交替燃弧频率变为0 Hz。     

分析仪在焊接电参数测试中的应用

采用焊接质量分析系统,对焊接过程电参数进行精确的统计分析,自动生成电弧电压、焊接电流的波形图,电弧电压和焊接电流概率密度分布曲线,以及熔滴短路时间T1、电弧的燃弧时间T2、加权燃弧时间T3和短路周期Tc频数分布图,并且精确地得出相关数据.试验结果表明,汉诺威焊接质量分析系统能够对焊接工艺参数进行评估,为科学评价焊接材料工艺性,提供了新的手段.     

薄板电焊机与特细焊条在薄板焊接中的应用

采用一般的手工电弧焊机焊接2mm以下的薄板时,母材极易出现熔透和烧穿现象。这是因为当电弧工作在小电流区域时,焊接电流对弧长的变化反应特别大,使电弧在小电流区域里的燃烧十分不稳定,突然增加的电流容易引越熔池击穿。另外,在焊接薄板时,还必须控制引弧能量。过大的引弧能量,容易引起瞬间击穿;过小的引弧能量,则又不易引燃电弧。     

维弧对变极性等离子电弧特性的影响

变极性等离子弧(Variable polarity plasma arc, VPPA)焊接在厚板铝合金焊接中具有独特的优势.维弧及其维弧电源对变极性等离子电弧形态、力学特性和电弧静特性等有重要影响.通过高速摄像、压力传感器和基于工控机的信号检测系统,分析了维弧对变极性等离子电弧形态、电弧力和焊接工艺的影响规律.发现在变极性等离子弧反极性期间由于维弧电源的分流作用,电弧力下降,并易造成双弧和降低电弧电压等现象.试验结果对变极性等离子弧焊接工艺稳定性及其焊接过程控制有重要的理论指导意义.     

大电流MIG焊接法

大电流MIG焊接时,电弧仍为喷射型式,但是,为克服粗丝、大电流焊接所招致的焊道成型恶化(表面折皱)、电弧不稳定,必须对原MIG焊机的电源特性、焊枪及电弧控制方式作较大的改动。图1是大电流焊接铝板时的电弧特性。横轴为焊接电流,纵轴为外露电弧长度(电极前端与母材表面的距离)。图中曲线是使用不同保护气体,在焊丝进给速度不变的条件下,电流值与弧长的关系。采用某一电流焊接时的适宜弧长示于斜虚线范围,这是指埋入母材的部分     

双丝旁路耦合电弧高效熔化极气体保护焊过程模拟及控制

采用等效电流路径的方法建立双丝旁路耦合电弧高效熔化极气体保护焊耦合电弧的动态数学模型,模拟表征焊接过程稳定性的电流、净干伸长信号的变化,得到与实际焊接过程相似的模拟结果。在此基础上,针对焊接过程中耦合电弧形态的剧烈变化会影响焊接过程稳定性与焊接质量的问题,提出通过调节旁路弧长控制耦合电弧稳定性的方案,并利用Matlab/Simulink软件和xPC-target快速原型控制平台,对控制方案进行模拟、分析、预测与试验。结果表明:所建立的数学动态模型能很好地反映双丝旁路耦合电弧高效GMAW焊接过程;模拟分析旁路弧长控制方案可以有效地解决焊接过程稳定性的问题;控制试验实现了焊接过程的稳定控制并获得了成形良好的焊缝形貌,验证了模拟阶段的分析与预测。     

高效“双弧等离子”焊接

一、高效“双弧等离子”焊接原理高效“双弧等离子”焊接原理,就是在已引燃的万度以上超高温等离子弧中,自动送进通电焊丝,由焊丝与工件再产生一个电弧,把这两个电弧合为一体进行焊接的方法,就称为高效“双弧等离子”焊接。等离子弧可采用脉冲引弧或高频振荡器引弧,而焊丝与工件之间的电弧,只要在焊丝与工件之间加上80～100伏的电压就可以顺利的引弧了。高效“双弧等离子”焊接原     

焊接电弧的控制系统

本文对工业中常用焊接电弧特别是MIG-MAG电弧的控制系统进行了理论分析,并对其中存在的问题进行了讨论。为了改善焊接电弧的行为,提高焊接质量,作者提出一种新的电弧控制法（QH-ARC法）。利用这种控制法,焊接电弧可以在任何类型的外界扰动下或送丝速度大范围快速变化时保持稳定的弧长和最佳的射流过度状态。因而用它可以作为进行程序焊接、脉冲送丝焊接、单旋钮控制的手段。利用这种控制法还可以对焊缝成型、溶深以及热输入量进行闭环控制。     

混合气保护焊在阀门生产中的应用研究

叙述了采用熔化极氩弧焊工艺焊接铬镍奥氏体不锈钢易产生的缺陷及改进措施。研究证明，采用加有O2的氩气作保护气，HOCr20Ni10Ti作焊丝填充，A132焊条盖面可获理想焊接接头。     

Physical characteristics of welding arc ignition process

The existing research of welding arc mainly focuses on the stable combustion state and the research on the mechanism of welding arc ignition process is quite lack.The tungsten inert gas(TIG) touch arc ignition process is observed via a high speed camera and the high time resolution spectral diagnosis system.The changing phenomenon of main ionized element provided the electrons in the arc ignition is found.The metallic element is the main contributor to provide the electrons at the beginning of the discharging,and then the excitated shielding gas element replaces the function of the metallic element.The electron density during the period of the arc ignition is calculated by the Stark-broadened lines of Hα.Through the discussion with the repeatability in relaxation phenomenon,the statistical regularity in the arc ignition process is analyzed.The similar rules as above are observed through the comparison with the laser-assisted arc ignition experiments and the metal inert gas(MIG) arc ignition experiments.This research is helpful to further understanding on the generation mechanism of welding arc ignition and also has a certain academic and practical significance on enriching the welding physical theoretical foundation and improving the precise monitoring on automatic arc welding process.     

起重机轨道无缝线路焊接技术

介绍了窄间隙强迫成形电弧焊法在钢轨焊接中的应用 ,重点论述了采用该方法焊接QU80起重轨无缝轨道的焊接材料、焊接工艺及实际应用情况。在实际应用中摸索出了一套可在 - 10℃环境中焊接钢轨的方法。该方法已取得了良好的效果。     

逆变弧焊电源中频变压器的设计

讨论逆变弧焊电源中频变压器的结构及设计原则,对工作电压、绕组匝数、铁芯材料和铁芯截面积等要素进行了分析、选择和计算．该变压器与相同功率的工频变压器相比,具有体积小、重量轻、节能的优点。     

20g埋弧自动焊焊接接头冷弯开裂的研究

通过对比分析试验找出20g埋弧焊焊接接头冷弯开裂的原因,提出了防止冷弯开裂和提高冷弯合格率的措施。     

TIG焊弧光传感钨极检测与控制

通过对TIG焊弧光光强与弧长之间关系的研究 ,提出单片机控制的钨极检测、调节系统方案 ,并对该方案进行实验验证。     

钽薄板TIG氦弧焊热过程的数值分析

针对钽薄板氦弧焊接的特点,基于有限元分析软件ANSYS,对钽薄板TIG氦弧焊接的温度场进行三维数值动态模拟,并将计算量控制在可接受的范围内。建模时采用实体单元和表面单元结合,并采用焊缝处细密、远离焊缝处粗略的不均匀网格,热载荷施加过程中采取了一系列非线性措施,分析了焊接结束后温度场在工件上的分布规律及冷却时间对工件温度场分布的影响,并据此提出了提高钽薄板TIG氦弧焊接接头质量的方案。计算结果表明熔池的尺寸随焊接时间的变化较为明显。计算所得熔池大小与实验结果基本吻合。     

电弧热焊法在柴油机机体惯穿性裂纹焊修工艺中的应用

针对16V280柴油机整铸机体铸造过程中产生的裂纹进行了焊接修复工艺的研究。通过对柴油机机体基本状况的了解,分析确定修复方法,并进行较为详细的焊前准备工作,提出了下缸孔、右侧缸体、孔洞的施焊修复工艺,最后进行焊后热处理。通过检测、检验等步骤后达到了合格产品的标准,并能够正常使用。     

CO_2气体保护焊在变压器生产中的应用

分析了 CO2 气体保护焊接工艺在变压器行业中应用的难点 ,提出了解决这些难点的措施和办法     

CO2气体保护焊单面焊双面成形技术

锅炉及压力容器等重要结构的焊接，要求接头完全连接。有的结构由于尺寸和形状的限制，不适于甚至无法双面施焊，只能在容器单侧进行焊接。因此研究C02气体保护焊单面焊双面成形技术，并与手工电弧焊进行全面比较是将C02气体保护焊推广应用到锅炉及压力容器等生产中的关键之一。为此，文中对CO2气体保护焊单面焊双面成形的工艺因素、工艺条件等加以论述，并以相应的实验数据证明了单面焊双面成形的焊接质量的可靠性。