电弧电流密度和电弧压力测量技术研究现状

电弧电流密度和电弧压力是焊接过程中两个重要的参数。论文综述了测量电弧电流密度和电弧压力的常用方法。测量电弧电流密度的方法包括分裂阳极法、烧蚀痕迹分析法、高速摄影法等间接测量法和探针法等直接测量法,其中详细论述了分裂阳极法。测量电弧压力的方法主要是指非熔化极焊接的电弧压力测量方法,包括传感器的连续测量法和气压计的静态测量法等。     

铝合金变极性等离子弧电特性

变极性等离子弧（VPPA）电特性与自由电弧和直流等离子弧相比,具有众多不同的特性,在基于工控机的焊接过程信号检测及分析系统上．进行了铝合金VPPA电特性的时域和频域特性分析,提出了铝合金VPPA电特性的重要特征。研究VPPA电特性可为焊接参微的正确选择提供理论依据。     

新型低热输入数字化焊接电源控制系统的研制

以DSP(数字信号处理器)TMS320F2812为控制核心,采用IGBT逆变技术研制了新型低热输入数字化焊接电源.根据低热输入焊接法的需要,设计了特殊的焊丝运动形式,配合专门设计的电流波形,通过A/D采样及校正、软件变参数积分分离的PI调节、D/A转换器等对输出的焊接参数进行了精确控制,实现了对焊接电流输出波形的准确控制.整个控制系统响应速度快、输出波形纹波小、没有过冲和振荡、工作过程稳定,可以达到良好的控制效果,满足低热输入焊接的要求.     

电阻点焊电流和压力信号的在线测量

阐述基于霍尔效应测量电阻点焊大电流的原理,设计采用霍尔器件的二次电流传感器;采用电阻应变式传感器测量电极压力,该装置安装于气缸内;用线性回归法标定传感器;实验结果表明,提出的电流测量方法和内置式的应变式压力传感器可以提高电阻点焊焊接电流和电极压力的测量精度.     

热冲压高强钢伺服点焊工艺

热冲压高强钢点焊过程易产生飞溅、缩孔,并且存在热影响区软化等现象.通过对热冲压高强钢点焊工艺初步分析表明,热冲压高强钢点焊需采用较大电极压力.采用恒流模式,当电极压力为4.2 kN时进行点焊,点焊过程易产生飞溅,导致焊接窗口较小,并且熔核中存在缩孔缺陷.采用合理的点焊锻压力可以显著抑制缩孔产生.智能调控(IQR)点焊模式根据动态电阻的变化,自适应调节热量输入,可大大降低飞溅率,且保证点焊质量的稳定性.     

基于电弧力调控的CO2气体保护焊熔滴激振技术研究

基于能量最小原理采用Surface Evolver软件对CO_2气体保护焊熔滴形态进行了数值模拟,分析了不同尺寸的熔滴在不同焊接电流下的稳定熔滴形态,从理论上预测得出了CO_2气体保护焊在由大电流切换到小电流时,熔滴可由排斥状态转变为垂顺状态,甚至可以激发焊丝轴向的熔滴振荡。进而采用脉冲电流波形对此进行了试验验证,结果表明,将电流由峰值切换到基值,可以使熔滴由被托起状态转变为下垂状态,在熔滴较小、脉冲峰值较高且脉宽较小时,熔滴在峰值期间被轴向托起压缩没有径向排斥偏转,切换到基值后熔滴由排斥压缩状态回弹并开始较强烈的熔滴振荡,随着振幅衰减逐渐达到基值电流下的稳定形态。利用这一振荡将有助于实现CO_2气体保护焊稳定轴向自由无飞溅熔滴过渡的控制。     

磁脉冲焊接的数学模型

从飞板冲击的动力学方程出发,建立了磁脉冲焊接过程的动力学模型,推导了接触点产生射流的临界速度与被焊工件的密度、屈服强度、几何形状与装配间隙的关系,其中充电电压作为可调工艺参数.采用所建立的模型计算出焊接铝合金1050与镁合金AZ31、铝合金5A03和铝合金5A06所需的充电电压,成功实现了上述2种异种材料的磁脉冲焊接,验证了所建立模型的正确性.     

弧焊逆变电源电磁骚扰抑制

以IGBT为主功率开关的弧焊逆变电源在工作时会产生强烈的电磁骚扰。为了对其进行抑制,依据CISPR 11规定的测试方法和标准限值,分别采取滤波、屏蔽和接地等措施,并对比了相同工况下硬开关和软开关对传导骚扰和辐射骚扰的抑制.研究表明:选择适当的滤波器拓扑结构和元件参数可以很好地抑制传导骚扰,采用软开关技术抑制电磁骚扰效果不明显.     

粘弹性阻尼器的研制

对新研制的粘弹性阻尼器中的几个问题：粘弹性物配制,粘弹性阻尼器设计,制造及阻尼性能测试进行了讨论．所研制的粘弹性阻尼器有较好的阻尼性能．     

基于压电执行器的GMAW焊接解耦控制方法及机理的研究

采用基于压电执行器的焊丝回抽机构,结合以DSP为核心的控制系统,研究额外力对熔滴过渡的影响。通过焊接过程高速摄像,研究不同参数对熔滴过渡的影响。结果表明,采用基于压电执行器的焊丝回抽机构,可以给熔滴增加额外分离力,实现熔滴过渡;回抽时间越长,焊接电流越大,送丝速度越大,越容易实现熔滴过渡;焊接过程几乎没有飞溅;可以在电流较小时实现非短路过渡的熔滴过渡。