铝合金薄板脉冲MIG焊低热输入工艺

利用数字化焊接电源在AA6061铝合金板上进行了单脉冲,双脉冲和梯形波三种脉冲熔化极焊接工艺的平板堆焊试验.分别通过改变基值时间、焊接速度两种方式来探讨焊接工艺参数对铝合金薄板脉冲MIG焊输入能量及显微组织的影响机理.结果表明,提高焊接速度和通过调节低能量脉冲群的脉冲个数与调节低能量脉冲群的脉冲基值时间来增大基值时间均可以降低热输入,且通过增大基值时间来降低热输入的方式能够细化焊缝组织中的晶粒尺寸,而增大焊接速度则可以提高焊接接头的硬度.     

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。     

Analysis of droplet transfer of pulsed MIG welding based on electrical signal and high-speed photography

In order to study how welding parameters affect welding quality and droplet transfer, a synchronous acquisition and analysis system is established to acquire and analyze electrical signal and instantaneous images of droplet transfer simultaneously, which is based on a self-developed soft-switching inverter. On the one hand, welding current and voltage signals are acquired and analyzed by a self-developed dynamic wavelet analyzer. On the other hand, images are filtered and optimized after they are captured by high-speed camera. The results show that instantaneous waveforms and statistical data of electrical signal contribute to make an overall assessment of welding quality, and that optimized high-speed images allow a visual and clear observation of droplet transfer process. The analysis of both waveforms and images leads to a further research on droplet transfer mechanism and provides a basis for precise control of droplet transfer.     

基于PFM调节的脉冲MIG焊电弧调节机理分析

针对脉冲MIG焊电源弧长控制方面存在的问题,展开对脉冲MIG焊电弧自我调节机理以及在脉频调制(PFM)控制下的电弧调节机理的研究.建立了电弧弧长数学模型,分析了PFM双闭环电弧调节系统的工作原理,给出了PFM电流调节数学模型,并分析了非阻性焊丝和阻性焊丝PFM电弧控制机理及在电弧控制中存在的问题.从理论上推导出对于非阻性焊丝PFM电流调节可以获得更稳定的焊接效果,而对阻性焊丝CTWD固定时可获得稳定的焊接效果,在CTWD变化时无法获得满意的焊接效果.最后分别对阻性焊丝和非阻性焊丝进行PFM电弧调节阶跃试验,通过对试验结果分析,验证了上述理论推导.     

脉冲MIG焊积分参数在线自适应控制算法

针对传统的数字PI控制对MIG焊接过程中参数变化适应能力不强,提出了一种积分参数在线自适应控制算法.控制算法可通过对控制量实时检测,能够快速、自动调整获得优化后的积分参数.根据控制算法,结合焊接电流上升沿与下降沿的固有最小时间,将积分参数分为上升沿积分参数、下降沿积分参数,在焊接设备上设计并实现了积分参数自适应控制器.结果表明,利用该算法及控制器对不同积分参数初始值均能快速搜索到适应值,实现稳定焊接.     

非隔离型光伏并网逆变器共模干扰抑制方法研究

非隔离型光伏并网逆变器中没有使用隔离变压器,其具有体积小、成本低、转换效率高等特性,但光伏阵列输入侧与电网输出侧存在电气连接,为共模电流提供了回路,导致易产生EMC干扰与安全隐患。分析了非隔离型光伏并网逆变器共模电流产生机理,从逆变拓扑结构出发,基于共模电流抑制技术,提出从改变调制方式和改变拓扑结构角度抑制共模电流的方法,并以实验验证了两种方法的可行性。     

数学形态学在MAG焊熔池图像处理中的应用

用灰值和二值数学形态学操作对MAG焊熔池图像进行了处理,并对比分析了二者在.Net和MFC两种软件开发平台上的图像处理编程效率和运行速度。MAG焊接过程熔池图像处理结果表明,采用数学形态学和.Net编程可满足强实时性的熔透控制要求。     

弧焊过程电信号小波软阈值消噪

在ＣＯ２弧焊过程电信号的实际测试过程中,噪声的存在常是难以避免的,消除噪声是信号分析中重要的环节。小波变换具有很好时、频域性,以不同的小波变换尺度,可将分解成不同的频率分量。对于连续信号函数,随着尺度的增大,小波系数也增大;对于噪声,其小波变换系数随尺芳的增大而减小。据此,可消除信号中的噪声成分。论文重点分析了小波软阈值法信号消噪方法,通过对实测弧焊过程电信号的消噪处理,对比分析了低通滤波、粗糙小     

双脉冲MIG焊电信号采集系统及特征分析

电信号采集系统是焊接设备的主要组成部分,采集的电信号可用于焊接过程及焊接效果的分析。根据小波包消噪原理,通过设计电信号采集电路、选取合适的采集卡模块搭建了焊接电信号采集系统装置,并开展了铝合金双脉冲MIG焊接试验,通过设定强、弱脉冲电流及对应的时间参数,依次采集到焊接过程汇总平稳过渡、送丝过快、大滴过渡及断弧等几种典型电信号波形图,并获得相应的焊缝外观形貌。结果表明,通过对采集到的电信号进行小波滤波处理并结合焊缝质量的优劣分析可知,可通过改变焊接电流波形参数来获得成形优良的焊缝,从而验证了焊接电信号的采集对焊接过程的重要性。     

滚动直线导轨设计研究

结合实际经验及理论研究,针对滚动导轨抗震性差及使用不稳定等缺点,运用有限元软件ANSYS对影响导轨精度因素的主轴导轨系统进行了模态分析和计算,对相应零部件曲面进行优化设计,采用适当增加导轨表面硬度的方法提高导轨精度和使用寿命,并对导轨系统进行静力学仿真以确定自身静刚度,通过实验证实此导轨的高刚度性能。提出了设计时注重选材和受力分析计算,使用时也要注意防尘防护、润滑及适当预紧。