基于焊丝干伸长传感的焊矩高度实时控制系统

根据焊丝干伸长传感器的特点 ,建立了以MOTOROLAMC6 8HC11A1单片机为主控CPU的波控短路过渡CO2 焊接焊矩高度实时跟踪控制系统。通过对短路期间焊丝干伸长的实时检测与处理 ,采用合理的控制系统结构 ,实现了短路过渡CO2 焊接焊矩高度实时而精确的控制。并在不同的条件下 ,对控制系统的性能进行了试验研究 ,试验结果表明 ,系统的稳态和动态性能良好 ,可以实现不同倾斜角度、不同送丝速度和不同焊接速度下焊矩高度的实时跟踪控制。焊矩高度实时控制的实现 ,保证了焊接过程的稳定性 ,改善了焊接质量     

微计算机法研究CO2短路过渡焊接的探讨

介绍了以微计算机法研究CO_2短路过渡焊接时,测定焊接过程动态参数的原理、特点及程序设计,对测量误差进行了分析,并给出了测量实例。     

CO2短路过渡焊接熔池图像传感器

针对CO2短路过渡焊接熔池图像实时检测的要求，研制了一种基于普通工业CCD摄像机的专用传感器。介绍了该传感器紧凑的机械结构和独特的光学设计，设计了可消除CCD摄像机固定工作时序与CO2短路过渡发生的随机性之间的矛盾的实时检测熔池图像的控制时序，给出了相应的图像检测系统的工作原理。试验表明，采用该图像传感器可以围绕焊枪轴线从不同角度快速、准确地获得清晰的熔池图像。     

短路CO2焊电磁力与表面张力自均衡过渡方法

提出了一种采用外特性自适应控制实现短路ＣＯ２焊电磁力与表面张力自均衡过渡方法。基于提出的缩颈过程液桥表面形态变化规律的简化模型，文中对不同液桥形态下表面张力性质进行了分析，考虑到熔池波动等因素对液桥形态的影响，单纯依靠表面张力过渡必然存在由于液桥不能及时爆断而引发的稳定性问题。在研究了电磁收缩力和液桥半径及短路电流的关系、液桥电阻和液桥半径的关系之后，设计了本文的方案。试验结果证明，此种方法不仅可以有效提高短路液桥缩颈过程中电流的衰减速度，减小短路液桥爆断前集聚的能量并达到减小飞溅的效果，同时又实现了电磁力与表面张力的自动均衡，确保了熔滴的平稳过渡和液桥的及时断开，有效改善了焊接过程的稳定性。     

自适应恒频短路过渡焊接过程的控制系统

短路过渡焊接时，熔滴过渡频率通常被作为评价焊接过程稳定性及焊接质量的重要指标。本文首先根据短路阶段电源输出电阻的变化曲线，确定了有利于消除瞬时短路及提高熔滴过渡规则性的短路过渡焊接控制电流波形。其次鉴于干伸长电阻热对过渡频率的影响，提出了通过短路过渡中期电源输出阻抗实时检测焊丝干伸长，采用干伸长变化前馈补偿干伸长电阻热对过渡频率影响的方法。最后利用ＭＣ６８ＨＣ１１Ａ１单片机建立了焊丝干伸长变化前馈     

短路过渡电弧焊炬高度的燃弧占空比识别

短路过渡CO2／MAG焊接要实现焊接过程自动化,必须解决连续焊接时焊炬高度的自动调整问题,为此首先要识别焊炬高度。CO2／MAG焊在短路过渡焊接时,其它焊接方法常用的焊炬高度识别参数（如电弧电压、电弧电流、电弧弧长等）都处于连续变化过程中,很难庆用于此种接方法。本文介绍了一种短路过渡燃弧占空比识别焊炬高度的方法,从理论上分析了短路过渡燃弧占空比与焊炬高度的关系,设计了一套燃弧占空比采集、处理、分析单片机－－计算机工作系统。通过反复试验证明焊炬高度与燃弧占空比的相关性,为此种焊接条件下的焊炬高度自动控制打下了基础。     

CO2气体保护焊短路过渡过程的闭环实时控制

为了减少CO2气体保护短路过渡焊的飞溅,本文提出了短路过渡过程的闭环实时控制思想并进行了试验研究。在熔滴与熔池发生短路及液体小桥爆断这两个最容产生飞溅的时刻,利用大功率电子关元件切换焊接回路外串电阻的方法及时降低焊接回路中的电流。在前一时刻维持较低电流至溶滴与熔池充分接触,在后一时刻维持较低电流至熔滴过渡完毕,该方法能有效地抑制由瞬时短路造成的大颗粒飞溅和由电爆炸产生的细颗粒飞溅,实现了CO2气体保护焊短路过渡过程的闭环实时控制。     

人工神经网络在CO2短路过渡焊质量评估中的应用

将人工神经网络（ANN）技术引入CO2短路过渡焊领域,利用PC机实时采集焊接过程电流、电压信号,运用统计方法从电弧电压、焊接电流信号数据中提取出6个统计参数作为神经网络的输入量,以质量评估参数W作为网络的输出量,建立了统计参数和质量评估参数之间的关系模型。通过试验证明,在适当的学习训练后,该模型对焊接质量评估参数W的估测误差在10％以内。     

CO2焊短路过渡过程控制策略及实施方案探讨(二)

在分析CO2焊飞溅产生及焊缝成形机理的基础上,从非电器因素和电器因素2个角度出发,探讨了CO2焊短路过渡过程控制的策略、原理及特点,提出了恒频短路过渡智能控制方法的实施方案,该方案能有效抑制飞溅。改善焊缝成形,并具有控制简单、易于实现等特点,对逆变式CO2气保焊机的研制具有一定的参考作用。     

用具有可饱和电感的逆变器减小CO2焊飞溅

短路液桥爆断前几百微秒内所积聚的能量，直接影响着短路过渡ＣＯ２焊飞溅水平的大小。本文针对普通ＣＯ２焊逆变电源的动态性能不能逃跑短路过渡ＣＯ２焊波控方法的要求，焊接电源难以实现在液桥爆断前迅速减小电流的问题，提出了一种在波控方法中采用可饱和电感作为ＣＯ２逆变焊机续流电感的方案。理论分析和试验效果证明，此种方法可以大大改善逆变电源的动态性能，显著提高了短路液桥缩颈过程中电流的衰减速度，从而减小了短路液     

波控CO2短路过渡焊电流信号的近似熵分析

为了评定波控CO2短路过渡焊的稳定性,将非线性参量近似熵理论引入到研究中.利用近似熵对波控CO2短路过渡焊电弧的电流信号进行特征分析.通过对不同的焊接参数下的电流近似熵比较,表明不同工艺参数下,近似熵明显不同,其可作为焊接过程稳定性的评判标准,近似熵越小、方差越小,焊接过程就越稳定.结果表明,近似熵分析在表征信号的复杂性方面有明显的效果,从而为波控CO2短路过渡稳定性分析提供了一种很有效的方法.     

CO2焊接超声传感焊缝自动跟踪技术

将非接触超声传感焊缝跟踪技术引入到气体保护焊中。因为保护气体不同 ,超声波信号的衰减也不同。通过试验对Ar、CO2 ,和Ar CO2 等气体对超声波信号的影响进行了研究。结果表明 ,Ar对超声波信号衰减的影响比较小 ,而CO2 对超声波信号衰减的影响比较大。不采取其它措施 ,超声波传感焊缝跟踪系统在CO2 焊接中不能正常工作。根据理论分析 ,指出在CO2 中超声波信号衰减的主要原因是“驰豫吸收”作用的影响。在CO2 超声传感焊缝跟踪中消除驰豫吸收作用的影响是非常困难的。因此 ,提出了一些物理隔离方法 ,其中之一是采用“套筒 轴流风机”的方法。它对于防止CO2气体进入超声波信号传输的空间是非常有效的。试验结果表明 ,非接触超声传感器可以应用于CO2 焊接的焊缝跟踪中 ,所研制的CO2 焊接超声传感焊缝跟踪系统能够满足实际焊接工程的需要     

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。     

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.     

铜-钢接头的钢焊丝熔化极CO2焊

采用钢焊丝熔化级ＣＯ２焊焊接铜钢接头，拉伸强度σｂ达２００ＭＰａ，断口扫描电镜表明为塑性断裂，接头未产生热裂纹。Ｘ射线光电子能谱分析表明焊缝中不存在铜的氧化物，扫头铜铁含量在熔合线附近产生跃变，含铁低于１０％的区域极窄。     

CO_2激光-MAG电弧复合焊接工艺参数的优化

采用汉诺威分析仪和高速摄像机采集了CO2激光-MAG电弧复合焊接过程中的电信号和熔滴过渡图像,研究了焊接电流、电弧电压、激光功率等参数对复合焊接瞬时电压和电流信号、电压和电流概率密度分布、熔滴过渡特征和工艺稳定性的影响.结果表明,将汉诺威分析仪和高速相机相结合能提供丰富的焊接电弧物理指数和熔滴过渡形态信息,可为复合焊接...     

波控CO2短路过渡焊的电弧行为

在基于CO2短路过渡焊存在的飞溅和成形问题的物理本质所提出的波形控制方案的基础上，对CO2短路过渡焊波形控制过程中存在的断弧和电弧偏吹等电弧行为进行了电参数波形检测和高速摄影研究，分析了所采用的波形控制方案在特定条件下存在的问题，指出了在波形控制燃弧阶段进程中应注意控制的精确化而不是波形之间简单的切换，这样才能保持燃弧过程及整个短路过渡过程的稳定性。     

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。