铝及其合金脉冲MIG焊接短路模糊控制系统的研究

铝及其合金脉冲ＭＩＧ焊接电源控制是焊接技术研究领域至今尚未取得突破性进展的研究课题。本文首次提出短路模糊控制方案对铝及其合金脉冲ＭＩＧ焊接进行在线实时控制。首先，基于短路模糊控制研究要求，建立了以全数字控制ＩＧＢＴ逆变弧焊电源为核心的短路模糊控制系统；其次，基于模糊控制理论和大量铝及其合金脉冲ＭＩＧ焊接工艺试验结果，对短路模糊控制系统进行了８０８９单片微机程序控制；最后，应用短路模糊控制系统对铝及其合金脉冲ＭＩＧ焊接进行了应用研究，试验结果表明，该系统达到了设计要求     

钛型气保护药芯焊丝熔滴过渡与气孔(压坑)的关系

采用改变药芯组成物配比、平板堆焊和电弧物理观察等试验方法，研究钛型气保护药芯焊丝熔滴过渡与气孔（压坑）敏感性间的关系。结果表明，细熔滴过渡时气孔（压坑）倾向大，熔滴在电弧中吸收氢的总量是形成气孔（压坑）的主要因素；促使熔滴细化的药芯组成物具有增大气孔（压坑）倾向的作用；焊接工艺参数中，焊接电流、电弧电压对熔滴过渡形态-气孔（压坑）倾向影响的规律性，基本遵循了“熔滴过渡形态对气孔的影响理论”所揭示的机理。     

化合物TbMn6Sn6的磁性和磁相变

采用分子场理论模型对稀土-过渡族金属间化合物的磁性、自旋重取向相变和场诱导的一级磁相变进行了研究.从理论上计算了TbMn6Sn6的易磁化方向随温度的变化以及不同温度时的磁化曲线,描述了自旋重取向相变和场诱导的一级磁相变.基于单离子模型计算了Tb离子和化合物的一阶和二阶磁晶各向异性常数及其随温度的变化,得到了和实验数据基本一致的结果.结果表明:Mn次晶格和Tb次晶格磁晶各向异性能之间的相互竞争是导致自旋重取向相变的物理机制,而稀土离子的四阶晶场项对场诱导的一级磁相变产生很大的影响.     

GMAW熔滴过渡数值模拟的研究进展

熔化极气体保护焊熔滴过渡数值模拟作为焊接学科的前沿领域和研究的热点之一,近年来已经取得了较大的进展。本文在综述了熔化极气体保护焊熔滴过渡数值模拟理论发展的基础上,详细的分析了目前最为广泛用于熔滴过渡数值模拟的流体动力学理论建模的关键技术,并展望了未来的发展趋势。     

基于DSP320F2812的数字化CO2焊机研制

设计了数字化CO2焊机的硬件结构,并根据CO2焊接工艺的特点,编写了相应的控制软件,实现了整个焊接系统的数字化.试验结果表明,基于DSP320F2812芯片控制的焊接电源具有良好的动特性,获得了较好的控制效果,为控制策略的智能化和最优化提供了良好的平台.     

CO2气体保护焊表面张力过渡

CO2气体保护焊采用短路过渡,飞溅大、成形差.在研究CO2气保焊短路过渡理论基础上,深入研究了表面张力过渡各个阶段参数与送丝速度的关系、焊接电压与液桥缩径状态的检测方法.研究表明,在表面张力过渡区内存在一段失控区,增加了表面张力过渡的不确定性.随着送丝速度的变化,熔滴过渡各阶段时间影响液桥分断时的表面张力过渡.依据表面张力过渡对电源特性的要求,提出了两种实现方案,逆变环节控制和输出斩波控制,并指出仅采用逆变环节实现表面张力控制的局限性,研究还表明改变表面张力过渡区的电流值可改善过渡的稳定性.研究方案在实际中得到了验证.     

高温W/Re流口复合界面上的扩散层

W/Re流口在高温下使用时,复合界面处会发生反应扩散而形成一个由固溶体(W),双相σ,双相x,固溶体(Re)4个相组成的过渡层。并作出了不同反应扩散时间的浓度分布曲线,及浓度突变形成的双相区,从而确定了各相成份组成。对经反应扩散后的复合界面进行微观观察发现x相、σ相内有许多间隔式微裂纹,据此认为高温下W/Re流口失效原因是使用过程中上述两x,σ相内裂纹扩散,熔体渗入所致。     

并联式波形控制对熔滴过渡的影响

为改善弧焊过程的动特性,减少飞溅,对一种并联式IGBT波形控制器的波控特性进行了实验研究,研究了该波形控制器对焊接过程焊机动特性的影响,并分析了波控参数对焊接熔滴过渡过程的影响.结果表明:并联式波控是一种低成本的、降低飞溅的有效方法,可以优化焊接电流的波形,抑制短路末期的峰值电流,确保短路末期液桥的柔顺破断,削弱燃弧初期电弧对熔池的冲击.     

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。