MIG单面焊双面成形的闭环自动控制

采用硅光电三极管作为传感器,研制成了一种MIG焊熔深自控系统,实现了单面焊双面成形的工艺。文章讨论了MIG电弧下焊接熔池的熔透特点,提出了双门限脉动送丝的控制方案,从而使系统能对MIG电弧能量进行快速调整。本文的研究成果可应用于压力容器等封底焊的自动化过程。     

钨极脉冲氩弧焊工艺参数及其影响

几个新的参数与电弧能量的估算一般直流钨极氩弧焊的电流是恒定的,而引进脉冲装置后,在脉冲氩弧焊过程中,电流呈脉动变化,如图1所示,为了表达这种脉动电流的特征,引入几个新的工艺参数。     

水下电弧螺柱焊接关键参数试验

针对水下快速安装、固定等紧固安装作业,在拉弧式螺柱焊接基础上开发了一种水下电弧螺柱焊枪,并基于此开展了水下电弧螺柱焊接工艺试验。通过对焊接电流和焊接时间、提升高度和提升时间及提前送气时间和滞后关气时间等关键参数的试验与分析,焊接质量得到有效提升。试验证明,水下电弧螺柱焊接技术可实现螺柱的水下快速焊接,应用于水下快速固定、安装等海洋工程中。     

脉冲MIG焊接电弧的闭环控制

作者研究成功了一种用于脉冲MIG焊接电弧的闭环控制系统,称为QH-ARC-102控制法。它具有优异的静态及动态品质。无论脉冲或者维弧阶段,电弧的工作点均位于三极管焊接电源阶梯形外特性的恒流段上。因此,电弧稳定,始终保持喷射过渡,飞溅极少,电流的调节范围也较宽广.在每个脉冲期间,均对弧长讯号进行采样以实现对弧长的闭环控制。因此电弧具有很强的抗弧长干扰能力,而且其脉冲工艺参数能够自动优化,可以适应送丝速度大范围的突变。本控制系统对脉动送丝或程序送丝MIG 焊接新工艺比较适用。如用于实现全位置焊接、焊缝成型控制、线能量控制以及熔深的闭环自动控制等,特别是对机器人焊接更为适用。文章论述了本系统的工作原理,介绍了实用的电路图,并且给出了一些焊接结果。     

基于LMD的交直流双丝埋弧焊工艺参数搭配合理性评估

工艺参数搭配是否合理直接决定焊接过程电弧能量信号特征,进而影响电弧稳定性和焊缝成形质量。利用局部均值分解(Local Mean Decomposition,简称LMD)对采集的交直流双丝埋弧焊电流信号进行自适应分解,获得若干个具有真实物理意义的PF(Product Function)分量,并对PF分量集进行能谱熵计算,实现对双丝埋弧焊工艺参数合理性定量评估。结果表明,利用电弧电流信号PF分量能量熵能有效反映出不同焊接工艺条件下电弧能量的变化特征,能有效实现对交直流双丝埋弧焊工艺参数搭配合理性的评估。     

短路过渡CO2焊电弧能量的检测与分析

为了分析短路过渡电弧的焊接过程和探讨电弧能量对焊接稳定性的影响,设计了短路过渡电弧电参数检测系统.采用该系统对两种波控条件下的短路过渡CO2焊的电弧电压和焊接电流进行检测,并采用Matlab软件对这两种电弧短路阶段和燃弧阶段的能量分布进行统计分析.结果表明:在短路过渡CO2焊过程中,短路阶段这两种波控电弧的能量都较小,能量控制影响飞溅和焊缝外观,而在燃弧阶段分阶段控制能量有利于提高焊接过程的稳定性,改善焊缝成形.     

交替双弧复合焊接电源及工艺

提出了一种TIG+MIG交替双弧复合焊接工艺方法,其MIG主电弧存在于焊丝和母材之间,TIG辅助电弧一端在钨极上,另一端在焊丝和母材之间切换,适当调节辅助电弧两个状态的时间比率和强度,可以实现熔敷金属量和热输入量的相对独立控制。设计交替双弧复合电源并进行工艺试验,结果表明,TIG+MIG交替双弧复合焊改变了电弧能量的分布,同时在保证母材热输入不变的情况下,能够增大流经焊丝的电流。     

电弧增材制造工艺约束下的速度规划算法研究

电弧增材制造技术是一种高效率、低成本的金属快速制造方式。然而,电弧增材制造在加工复杂零件时,受制于轨迹曲率变化大等因素,焊枪行走速度无法保持恒定,因而难以获得一致的成形形貌。提出一种基于NURBS插补的工艺约束下的速度规划算法,将电弧增材制造工艺允许的速度波动范围考虑在内,能够减小电弧增材制造过程的速度波动,提高成形形貌的一致性,最大相对误差不超过5%,满足电弧增材制造的成形控制需求。     

脉动送丝MIG焊接新工艺

本文阐述了脉动送丝MIG焊采用三极管电源对弧长进行闭环控制,自动优化脉冲MIG焊的电弧参数,使焊接参数的调节,不受熔滴过渡形式的限制,有利于对焊缝成形、线能量以及熔深闭环等的控制,有利于全位置焊接。     

电弧焊热输入的确定和测量

介绍了新的热输入(电弧能量)计算方法,应用背景及如何确定和测量计算公式中的各个参数,包括传统方法中的焊接电流、电弧电压、焊道长度及新计算方法中的电弧能量、功率。相对于传统方法,新的计算方法在生产中具有广泛的认可范围,可以节省大量成本,针对新的设备(特别是新型有波形控制的设备)可以减少重复的焊接工艺评定和焊接工艺验证的工作。