焊接速度对双丝CO_2焊的影响研究

利用研制的双丝数字化焊接电源系统搭建焊接工艺实验平台,通过大量的工艺实验,利用自行研制的四通道焊接电弧动态小波分析仪对两组电流、电压同时采样,全面测试所设计的电源。根据焊接过程采集的电流电压波形图和焊缝照片,对比分析了不同焊接规范的焊接效果。进一步找出焊接速度对焊接效果的影响规律。实验结果表明该双丝数字化焊接电源能够有效实现双丝CO2焊接,且焊接质量较为优异。     

双丝脉冲MAG焊不同外特性组合下的工艺试验

提出2种比较适合脉冲焊外特性的组合方式,即U-I和I-I.结合双丝焊电源外特性组合方式的理论分析,系统地进行了主从机的3种典型外特性组合的工艺试验,并总结出了双丝焊电源焊接电流、电弧电压分布的一般规律,即主机电流约大于从机电流20～30A,从机电压约高于主机电压2V.通过试验,加深了对双丝焊电弧间热作用、双丝焊工艺特点以及不同外特性组合优缺点的认识.     

基于DSP的双丝数字化逆变电源设计

双丝焊接是一种高效节能、优质经济的焊接工艺方法,能够提高焊接生产效率和焊接质量。确定了双丝焊数字化电源的总体方案,设计了两台并行的IGBT全桥逆变主电路的拓扑结构和以TMS320F2808 DSP为核心的硬件控制系统,通过测试平台对系统进行全面测试,测试表明所设计的硬件系统能稳定运行。     

一体化双丝数字化焊接电源人机交互系统

一体化双丝数字化焊接电源可在一台电源上实现单丝/双丝、CO2/MAG、脉冲MIG、埋弧焊等多种焊接功能。针对此电源用于不同焊接方法时工艺过程不同和焊接参数众多的特点,设计了以ARM+CPLD的人机交互系统。该系统以ARM芯片LM3S828为控制核心,结合CPLD芯片EPM240T100实现数字化参数设置和焊接过程操作,包括:接收焊接开关命令,处理键盘与编码器的操作,焊接参数的选择与输入,利用RS232串行总线和GPIO脚与主控芯片DSP通讯。实验表明所设计的数字化人机系统操作方便,可靠性高。     

协同控制双丝脉冲MAG焊电流配置对焊接特性及微结构的影响

采用高速双丝熔化极活性气体保护电弧焊(MAG)焊方法对Q235板材进行焊接,研究了主/从焊丝所接焊接电源设置不同电流时对焊接接头组织与性能的影响。结果表明:电流的不同设置,影响焊缝区组织和热影响区(HAZ)微结构,并影响焊接接头强度和硬度。当主从丝电流设置成无差异时,双丝电极之间的电弧干扰最严重,电弧特性极其不稳定;随着双丝电极之间的电流差异增大,伴随微结构发生变化,热影响区域的硬度逐渐增大;当主从丝电流差值的绝对值继续增大到一定范围,热影响区域的硬度开始出现大幅减小,HAZ宽度增大。试验统计结果表明:在主从焊丝两路焊接电源采用反相位脉冲电流,主从焊丝被交替引燃,主丝焊接电流不大于从丝电流20 A时,电弧间干扰小,电弧稳定,可以得到理想的硬度,焊缝尺寸和微结构。     

激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统及工艺开发

为了对激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊工艺及理论进行研究,构建了激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统,双电弧的电源各自独立,电源的脉冲控制方式为推挽式.利用该系统进行焊接工艺试验,在焊接过程中,同步采集双路焊接电流、电弧电压信号,并进行高速摄像.结果表明,所构建的激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统能够进行稳定焊接,焊缝成形美观,且加入激光后,激光对电压的影响较明显,电压信号的稳定性增强.     

基于DSP的一体化双丝脉冲MIG焊机软件设计

双丝焊具有单丝焊无法比拟的优势,焊接效率高,热输入小,能够满足大电流焊接的需要,但其技术复杂,在国内的研究才刚起步。基于DSP芯片TMS320F2808设计了双丝脉冲MIG焊接核心控制系统,实现了双丝的协同工作,采用增量式数字PI算法实现对焊接电流的控制。对双丝电源进行了硬件调试、软件调试和整机联调,调试结果表明电源的静态特性和动态特性良好,满足双丝系统要求。针对8mm厚的45号钢进行了双丝脉冲MIG焊的双丝脉冲不同相位对比实验。在两路脉冲试验参数匹配合适的情况下,进行了若干组试验,焊接效果良好。     

双丝埋弧焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响

为了研究双丝埋弧焊这种高效焊接工艺对低合金高强钢焊接成形质量的影响,进行了双丝理弧焊对接试验.试验结果表明,电流、电压一定时,改变双丝排列方式从双丝串列、并列到错开方式,从接头成形和力学性能分析来看,只有双丝串列的双丝埋弧焊工艺适合低合金高强钢的时接焊接;为确保接头成形质量,双丝间距、焊接速度以及焊接电流、电压应控制在...     

软开关逆变式双丝高速脉冲焊电源

将软开关技术、脉冲焊技术和总线通信技术等有机结合,研制了协同控制的Tandem型双丝脉冲MAG焊电源。脉冲焊接电源主电路采用饱和电感并充分利用励磁能量拓宽软开关范围,针对双丝脉冲焊电弧形态、熔滴过渡及电源外特性和动特性的要求,提出了基于电流峰值模式的双闭环恒电流和恒电压控制模式,并进行了分析与设计;利用SOC单片机C8051F020和RS485总线通信技术实现了双丝脉冲焊的数字化协同控制,解决了双丝高速焊两路输出脉冲同步、反相与随机输出形式的协同控制。试验表明,电源性能满足设计要求,高速焊接过程稳定、焊缝成形好、飞溅小、变形小。     

单电源双丝焊接应用及其工艺分析

介绍和分析了单电源双丝系统(DeepenTwin)构成、焊接应用价值、焊接工艺试验以及实际焊接应用.单电源双丝焊接系统由焊接电源、双丝送丝机以及双丝焊枪组成,系统简单,便于操作,既可用于手工焊也可用于专机和机器人的自动焊接.单电源双丝焊接系统能够实现单双丝的自由切换,既能进行单丝的打底焊接也能进行双丝大电流高熔覆率的焊接,最高熔覆效率较单丝焊接可提升50％.由于两根焊丝形成了较宽的单一电弧,电弧热量分布更均匀,焊缝不易咬边,并且不存在电弧干扰的问题,焊接飞溅低成形好,可获得比单丝焊接质量更高的焊缝,是一种新型的高速高效焊接解决方案.     

低碳钢双丝气体保护焊工艺设计

双丝气体保护焊是一种高效化焊接方法,能够在保证焊接质量的前提下进行高速焊接。本文基于焊接机器人系统,研究了焊接电流、电压和速度对电弧稳定性、飞溅、焊缝成形及微观组织的影响规律,并改进双丝焊工艺。研究结果表明:控制前丝与后丝焊接电流、电弧电压的差值在一定范围内可实现1.2 m/min高效稳定焊接,但当焊接速度进一步提高时会影响焊接质量。优化后的焊接工艺方案:前丝焊接电流260 A、后丝焊接电流240 A、前丝电弧电压24.7 V、后丝电弧电压23.9 V、焊接速度1 m/min。     

焊接电流信号滤波算法研究

弧焊电源在焊接工作过程中,电流信号容易受到内部与外部多种因素影响,从而使电流信号噪声变得尤为复杂。而高质量的焊接电流信号对于数字化的电源控制系统尤为重要。针对双丝电流信号干扰复杂、多样化的特点,提出了一种基于梯度自适应格型的焊接电源滤波算法。首先建立了梯度自适应格型滤波方程,提出采用梯度格型自适应联合估计的方法对电源信号进行滤波。针对选择不同的参数对滤波效果不同,确定了最佳的滤波参数。最后对提出的算法进行了仿真,仿真结果表明:自适应的梯度格型算法能够有效的滤除各种噪声,运行时间和光滑度上都表现较好。     

脉冲电流波形对Tandem双丝MIG焊力学性能影响

双丝脉冲MIG焊作为高效化的不锈钢焊接方法,是目前焊接行业研发的热点之一,但是如何选择和调节双丝MIG焊的电流波形参数依旧是一个难点. 为了优化不锈钢焊接的焊接方法,提高焊接效率,文中以双相不锈钢为焊接工件,通过电流波形参数对比试验,研究了双丝梯形波双脉冲焊,双丝矩形波双脉冲焊以及双丝单脉冲焊对焊接质量的影响. 结果表明,在相同热输入的条件下,双丝梯形波双脉冲焊焊接稳定性好于双丝矩形波双脉冲焊和双丝单脉冲焊,且前者的焊接成形质量更高,可看到更多的鱼鳞纹,同时使不锈钢接头的的拉伸强度和硬度以及韧性显著提高.     

球形支座的双丝焊接

YA3汽车CT40钢制球形支座表面上焊有两个直径为40毫米的环。焊缝系对称分布,可采用由一台电源供电的双丝CO_2气体保护机械化焊接。采用这种方法简化了设备操作并节省了一台电源。焊接参数如下:焊接电流240～260安、     

焊接电流对双丝间接电弧焊电弧特性的影响

主要研究了焊丝伸出长度对焊接电流、电弧电压以及焊接电流对双丝问接电弧气体保护焊电弧特性的影响。结果表明,随着焊丝伸出长度的增加,焊接电流减小;双丝间接电弧气体保护焊负极焊丝的熔化速度随着焊接电流的增加而明显增大,正极焊丝的熔化速度随焊接电流的增加而缓慢增大,两者均随着电弧电压的增加而减小;随着焊接电流的增大熔滴变细;双丝问接电弧气体保护焊有多种电弧形态。     

MZ8 MZN8 MZD8 2×1500螺旋管焊机组

一、用途随着石油、化工事业的不断发展,对于石油、天然气输送用的管道需用量也大大增加,品种也不断增多。因而,螺旋制管已向大直径厚管壁方面发展。本焊机组系采用熔剂层下双丝自动埋弧焊,焊接直径820mm 以上、板厚16mm 左右的螺旋管管坯内焊缝、外焊缝、以及螺旋管生产线上带钢尾部与另一卷带钢头部对接接缝之用。双丝焊机的两根焊丝各自独立输送。送丝速度可单独进行调节。双丝的先行焊丝为接直流焊接电源,后行焊丝为接交流焊接电源。焊接电流、电弧电压均可单独调节。     

一体化双丝焊机开发及主电路仿真建模分析

针对双丝焊机体积大、通信复杂、协同控制困难的问题,提出基于DSP直接波控的一体化双丝焊机开发思路,设计了主电路、驱动电路、控制系统,构建了输入整流滤波电路、IGBT逆变模块、变压二次整流滤波模块、双丝输出负载模块等主电路仿真模块,构建了完整的主电路仿真模型。通过仿真试验,指导电源主电路设计。最后,利用自行开发的一体化双丝焊机进行了反相波形控制的焊接工艺试验。试验结果表明,反相波形控制可获得较好的焊接效果。     

双丝间距对激光-双电弧复合焊接过程稳定性的影响

采用多信息融合技术对激光-双电弧脉冲复合焊在不同双丝间距下的电流信号、电压信号、高速摄像信号进行同步采集,研究双丝间距对焊接过程的电弧行为、熔滴过渡过程及焊缝表面成形的影响,并依据混沌理论和算法,从非线性角度对激光-双丝脉冲MIG焊接过程的电流信号进行了最大Lyapunov指数(LE)计算.结果表明,激光-双丝脉冲MIG焊接过程是一个混沌过程,由于激光光致等离子体和电弧等离子体的相互作用改变电弧的形态和熔滴受力状态,进而影响焊缝成形,在一定的焊接工艺参数下存在最佳双丝间距,在最佳双丝间距下,电弧稳定,焊缝成形良好,且此时最大LE值及其标准方差最小.     

双丝旁路耦合电弧MIG焊嵌入式控制系统设计及实现

设计并实现了双丝旁路耦合电弧MIG焊嵌入式控制系统,并进行了控制试验.控制系统包括:主控板、送丝控制板和焊接参数显示模块,系统以32位ARM7微控制器LPC2124为基础,可采集并显示焊接参数,控制旁路弧长,控制母材电流.三块电路板之间采用基于RS-485接口和Modbus协议的总线结构连接,可进行数字化通信.通过控制试验表明:该嵌入式控制系统可以对旁路电弧和母材电流进行控制,满足双丝旁路耦合电弧MIG焊的控制需求,使得焊接过程稳定进行,并得到成形良好的焊缝.     

对称过渡阶段时间对双丝MIG焊的影响

根据国内外对双丝电流波形控制的研究现状和两丝之间电磁力大小的关系,提出一种双丝MIG焊对称过渡波形控制工艺方法。针对有无对称过渡阶段和双丝过渡阶段时间Ts对焊接效果的影响进行了试验研究。结果表明:增加对称过渡阶段有助于提高焊接过程稳定性。在当前试验条件下,双丝过渡阶段时间Ts不宜低于1 ms,否则无法体现对称过渡控制的优势;不宜高于峰值时间,否则会影响焊缝质量,降低焊接速度;过渡时间为2～3 ms时,能够获得稳定的波形和良好的焊缝。试验结果为对称过渡波形控制方法提供了基本的工艺数据,为双丝电流波形控制研究提供了新的方法。