弧压正反馈晶体管脉冲电源的研究

为适应微型薄件(10~(-2)mm)的焊接需要,研制了电弧电压正反馈的晶体管脉冲电源,使焊接电流随弧压升高而增长,随弧压减小而降低,以利于工件熔深的均匀及电弧弹性的提高。将这类电源用于微束等离子弧焊取得了良好的效果,并研制出相应的样机。本文着重讨论电弧由具有上升外特性的晶体管电源供电时系统的稳定性问题,明确了电弧的静特性、动特性和电源的静外特性、过渡特性之间的相互关系,提出了相应的判据,对电源与电弧系统的动态稳定性的认识有所深化。根据有关科研单位提出的要求,我们在过去工作[1]的基础上,针对厚度为0.05—0.10mm 工件的焊接需要,专门研制了弧压正反馈晶体管脉冲电源,供微束等离子弧焊用。现将我们的初步工作汇报如下,供参考。     

微束等离子弧最佳电源剖析——恒功率焊接电弧工艺特性研究之一

本文通过对微束等离子弧恒功率焊接电弧工艺特性的试验研究,提出弧长波动影响阳极输入功率的强烈因素是等离子弧本身存在着电流分散现象,为微束等离子弧焊最佳电源的研制提供了理论依据。     

VPPAW工艺的变极性焊接电流受控稳定性

在铝合金的变极性等离子弧焊(variable polarity plasma arc welding,VPPAW)工艺中,变极性焊接电流的受控稳定性是确保焊接成形质量的前提. 然而,等离子电弧形态会随焊接电流极性的切变而变化,使得等离子电弧作为VPPAW电源的输出负载具有显著的非线性特性,常规比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制策略无法确保VPPAW电源输出电流波形畸变,而输出焊接电流波形的畸变又会进一步加剧电弧负载的非线性特性,降低变极性焊接电流的受控稳定性. 为了改善VPPAW工艺的变极性焊接电流的受控稳定性,研究了常规PID控制策略下铝合金的变极性等离子弧穿孔立向上焊接工艺的焊接电流受控稳定性以及等离子电弧的动态稳定性,引入了模糊控制理论,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)的并行逻辑时序设计方法,设计出了一种具有并行运算能力的模糊PID控制器. 验证试验结果表明,具有并行运算能力的模糊PID控制器能够有效地改善VPPAW工艺的变极性焊接电流波形的受控稳定性.     

微束等离子弧焊变极性电源

介绍了微束等离子弧焊变极性电源的工作原理,研制的电源不人有电流极性比可调和方波交流频率可调的功能,而且还具有正、负半波电流幅值独立可调和交流载波焊接的功能,输出焊接电流２～６０Ａ,适合地铝合金薄板的焊接。     

高频脉冲微束等离子弧焊电源的研制

设计了比较理想的高频脉冲微束等离子弧焊电源控制电路,分析了该电路的组成和工作原理。试验结果表明,该电源具有良好的动特性和静特性,电弧稳定,操作简单,能很好地满足微束等离子弧焊的要求。     

多种输出外特性晶体管弧焊电源的研制

晶体管弧焊电源,具有很高的动态频率响应,控制精度高,并易于获得输出多种外特性。如果能使一台弧焊电源输出多种外特性,满足各种不同焊接的需要,这将使焊接电源使用范围更广泛、运用更灵活、达到一机多用。 1.方案本弧焊电源的主回路选用晶体管开关电路,     

0.2 mm不锈钢薄板焊接工艺研究及仿真分析

分别采用激光焊和微束等离子弧焊开展0.2 mm奥氏体不锈钢薄板的对焊加工,并选用圆锥体热源模型对2种焊接工艺进行模拟研究。结果表明：激光焊和微束等离子弧焊均可实现0.2 mm厚的不锈钢薄板对焊加工;采用圆锥体热源能准确勾勒出不锈钢薄板在2种焊接工艺下焊缝截面的熔池轮廓;选取相同的仿真参数,激光焊和微束等离子弧焊出现类似的变形场和应力场,微束等离子弧焊的总体变形和整体应力略大于激光焊的。     

成焊所科研新成果简介

一九八一年,成都电焊机研究所完成一批课题研究任务,并通过部局和所内鉴定。现摘要介绍几项如下:LH一16A型晶体管脉冲微束等离子弧焊机为进一步满足微束等离子弧悍接生产的需要,克服一般微束等离子弧焊接薄工件的困难,在微束等离子弧焊中加入脉冲焊接电流,使之更好地适用于细丝、薄壁件的焊接。新设计     

变极性等离子电弧稳定性及其控制

以变极性等离子电弧稳定性机理及其控制方法为研究对象,自行研制了80C196KC单片机为控制核心,主电路为双逆变型电路拓扑结构的VPPA1型变极性等离子焊接电源.重点分析小电流过零再引燃机理及其在大规范焊接条件下变极性等离子弧焊接系统及其电弧的稳定性.分别提出了在小电流焊接时通过程序设定方法将变极性等离子电弧由正极性变反极性之前提高过零电流,而大规范焊接条件下则控制过零电流的新观点,对科学认识变极性等离子电弧特性及其焊接过程控制有重要的指导意义.     

自调整换向控制的变极性等离子弧焊接电源

介绍了所研制的具有自调整换向动能的大功率变极性等离子弧焊接电源。通过电源自动建择不同的换向控制策略，并辅以配套换向吸收电路，以达到大功率变极性等离子弧焊电源输出电流宽范围变化时，既具有高可靠性又保证输出变极性时电弧稳定性的要求。