高频双极性微束等离子弧焊电源研制

本文设计了高频双极性微束等离子弧焊电源,电路部分包括直流电源电路、控制电路和脉冲电路,经试验表明,该电源具有电源空载电压250V,陡降特性,电流输出范围0．1-30A,恒流闭环控制,高频双极性输出。很适合于铝合金等材料的薄板焊接。     

等离子+缆式焊丝脉冲GMAW复合焊熔池流体行为研究

目的 研究等离子+缆式焊丝脉冲GMAW复合焊过程的熔池流体行为.方法 综合考虑传热学以及流体动力学,建立Fluent数值分析模型.使用双椭球–锥体热源模型代表等离子弧焊传热模型,用双椭球热源表征GMAW电弧传热并考虑熔滴传热,同时考虑熔池受到的电磁力、浮力、表面张力、等离子流力等作用力.基于Fluent软件,对复合焊过...     

晶闸管式等离子喷涂电源的研制

本文介绍了一种用于等离子喷涂的电源。该电源的主电路采用晶闸管整流电路．晶闸管控制电路采用集成式触发脉冲电路，反馈电路采用电流截止负反馈。获得的电源外特性为恒流外特性。     

交流TIG焊接稳弧问题的研究——稳弧脉冲对电弧稳定性的影响

本文分析了用可控硅式脉冲稳弧器配合通用的正弦波交流弧焊电源,在不提高电源空载电压的前提下,脉冲稳弧器的主要参数(脉冲幅值 Ep、脉冲宽度 T、脉冲能量 Wp 以及脉冲加入的时间 t)对交流氩弧再引燃稳定性的影响。试验表明在最佳参数条件下,能够满足交流氩弧焊焊接电流为10安时的稳弧要求,从而可采用简单的设备解决厚度为0.3毫米薄铝件的焊接问题;同时可控硅式脉冲稳弧器可以配合任何型式的交流弧焊电源进行氩弧焊,所以具有普遍推广意义。     

WB电量传感器在弧焊逆变器中的应用

本文从电弧的静特性要求，分析弧焊电源的外特性。阐述弧焊逆变器的丰要组成及各部分的作用。介绍电量传感器的组战、特点，及其在弧焊逆变器的应用。     

高功率脉冲磁控溅射复合电源及其电弧特性研究

高功率脉冲磁控溅射因其高离化率得到广泛关注,是磁控溅射领域的新方向。随着对高功率脉冲磁控溅射放电和等离子特性的深入研究,制约高功率脉冲磁控溅射应用的主要不足有:沉积速率低,容易进入电弧放电影响膜层品质。本文从电源角度出发,针对高功率脉冲磁控溅射的高功率大电流特点,采用复合直流/脉冲电源提升高功率脉冲磁控溅射的沉积速率,采用电弧抑制电路避免电弧对膜层品质的危害。结果表明,复合高功率脉冲磁控溅射电源的设计有利于改善沉积速率;电弧抑制电路可快速检测,并通过电弧抑制回路快速释放残存能量,避免了电弧对高功率脉冲磁控溅射的影响。     

弧焊电源检测装置校准方法的探讨

弧焊电源检测装置的量值准确与可靠程度直接关系到弧焊电源的产品质量,更关系到焊接的质量.对弧焊电源检测装置的工作原理及需要进行质量控制的各项功能进行探讨,基于大量试验得出了对弧焊电源检测装置进行校准的切实可行的校准方法,从而保证了弧焊电源检测装置的准确度,提高了其可靠性及可操作性.     

等离子弧焊接铝及其复合材料研究进展

铝合金及铝基复合材料在船舶、汽车、电子电器、航空航天等许多行业中有着广阔的应用前景。而焊接技术是其广泛应用的技术关键。重点介绍了等离子弧焊技术在铝合金及铝基复合材料中的应用现状,综述了等离子弧焊接接头的微观组织性能、铝合金等离子弧焊数值模拟及新型等离子弧焊的应用,并总结了等离子弧焊接铝合金及铝基复合材料目前存在的主要问题,展望了其未来的发展趋势。     

脉冲参数对高强奥氏体焊丝MIG焊接熔滴过渡的影响

采用高速摄像技术和汉诺威弧焊分析仪研究了脉冲频率、基值电流、脉宽比以及脉冲波形对H08Cr18Ni27Mo6奥氏体焊丝MIG焊接熔滴过渡的影响,结果表明,脉冲频率、基值电流与脉宽比对熔滴过渡影响较大,而脉冲波形影响较小,采用较高脉冲频率、较小的脉宽比并结合适当的基值电流能够获得理想的熔滴过渡形式。     

船用钛合金高效焊接工艺研究

本试验以板厚为4mm的Ti70和16 mm的TA5两种钛合金为焊接对象,对等离子弧焊(PAW)、激光焊(LW)及激光-MIG复合焊3种高能量密度高效率的钛合金焊接方法进行了初步的工艺探索,得到了性能优良的焊接接头,研究成果丰富了实船建造的钛合金焊接工艺。     

新型微束等离子弧焊接电源的研制

鉴于高频电弧具有较强的自收缩作用及较好的电弧稳定性的特点 ,研制了调制型脉冲微束等离子弧电源 .本电源可通过对高频电流的低频脉冲调制调节电弧对焊缝的热输入 ,同时具有电弧能量密度大、主弧空载电压低及起始电流递增和熄弧电流递减等功能 ,适用于铜、钛、不锈钢等金属薄件、微细件的焊接 .     

Tri-Arc与Tandem双丝电弧焊的工作原理对比分析

目的 介绍一种称为Tri-Arc的新型双丝电弧焊接方法。方法 将Tri-Arc双丝电弧焊与应用较广的Tandem双丝电弧焊的系统构成和焊接电流波形进行对比分析。结果 Tri-Arc和Tandem两种双丝电弧焊接方法所使用的双丝焊枪相近,双电源相位同步控制和U/I脉冲控制方式类似。Tri-Arc和Tandem两种双丝电弧焊接方法的差异在于:Tandem双丝电弧焊的2个电弧是相对独立的,而Tri-Arc双丝电弧焊的2个电弧是相互耦合的,因此Tri-Arc双丝电弧焊又具有旁路耦合电弧的某些特点。结论 这种新型的Tri-Arc双丝电弧焊不仅具有与Tandem双丝电弧焊一样的高焊丝熔敷率,而且具有比Tandem双丝电弧焊更低的焊接热输入。     

锁孔TIG焊接技术的研究进展

锁孔TIG焊接技术具有不开坡口、单面焊双面成形的特点,尤其适用于中厚板焊接。首先介绍了锁孔TIG焊的基本原理,然后分析了目前锁孔TIG焊接波形控制技术的研究现状,主要包括恒流锁孔TIG焊、单脉冲锁孔TIG焊和高低频双脉冲锁孔TIG焊。针对现有锁孔TIG焊接技术存在热输入量过大、接头组织晶粒粗大等缺点,重点介绍了一种新型的快频脉冲TIG焊接技术,它通过快频脉冲电流产生的电磁场对电弧进行压缩,控制焊接过程的热输入量,达到提高焊接质量的目的。与传统脉冲电弧相比,快频脉冲电弧的收缩效果更为明显,可细化焊接接头组织,将快频脉冲焊接技术应用于锁孔TIG焊是今后研究的热点和主要发展方向。     

TC4合金等离子–MIG复合焊过程温度场的数值模拟

目的 研究TC4合金在等离子-MIG复合焊(Plasma–MIG Hybrid Welding)过程中的温度场特性,探究不同电弧功率对熔池形貌的影响。方法 进行了2组4 mm TC4合金板堆焊试验,根据实验结果提出了一种改进的复合热源模型并进行了相应的仿真分析。结果 仿真与实验获得的焊缝截面相吻合;等离子电流的增大使熔池尺寸增大且余高减小,等离子电弧功率的变化对熔池宽度的影响相对较小。结论 等离子–MIG复合电弧对工件的热作用非常集中,更易实现深熔焊、焊接效率更高;所提出的热源模型适用于TC4合金等离子–MIG复合焊温度场模拟。     

核用小直径传热管自动化衬管焊接系统的研制

目的 针对核用小直径传热管长期服役于高温高压环境时易产生表面腐蚀缺陷等问题,研制一套自动化衬管焊接系统,以高效修复腐蚀传热管,并验证该焊接系统的可行性。方法 采用以STM32F405RGT6微处理器为控制核心、植入FreeRTOS实时操作系统的方式设计了一款焊接控制系统;以微型TIG焊枪为执行机构、数字化焊接电源为功率输出设备,研制了一套自动化衬管焊接系统;最后以304不锈钢管为试样进行了衬管脉冲焊接试验。结果 焊接试验过程稳定,无断弧现象,得到的焊缝衬管完全焊透,基管适度熔透,焊缝成形良好。可通过调整基值电流、峰值电流、脉冲频率和占空比等参数调控焊接热输入,获得优质的焊缝。结论 研制的微型焊枪可适应传热管内部的狭小焊接工况;焊接电源能够满足焊接过程中的能量需求,提高了焊接过程的动态响应能力;焊接控制系统在硬件和软件层面上实现了焊枪和焊接电源的宏观调度,能够对焊接波形进行精细化调控。所研制的衬管焊接系统各项性能优秀,满足压水堆核用蒸汽发生器水箱内不锈钢传热管内衬管焊接高质量修复的需求。     

A new generation of power supplies for electron beam welding machines

Widely used electron beam welding machines are equipped with heavy power supplies, located in a special oil tank and connected with an electron gun to a high-voltage cable. A special system detects electric discharges in the electron gun space, which may arise during welding and then it tries to switch off the high voltage to interrupt an electric arc. Such disadvantages have been eliminated with the novel power supply described here. The Q of resonance circuit of this supply is stabilized and as a result circulating power appears. During an electric discharge in the gun, power is not sent to the electron gun but circulates between the electronic parts of the resonance circuit without losses and “waits” for the break in the short circuit. The power supply is much smaller and lighter than supplies of similar rating used nowadays. It is connected directly to the electron gun chamber without a high-voltage cable. The first construction of the supply was designed for electron beam welding machine of 5 kW power and 60 kV accelerating voltage. Tests of the new power supply in laboratory and industrial conditions have shown its usefulness for electron beam welding.     

双弧脉冲MIG焊耦合电弧特性的数值模拟研究

针对双弧脉冲MIG焊热源稳定性差的问题,本文对双弧脉冲MIG焊耦合电弧进行瞬态数值模拟,分析了不同脉冲电流参数下耦合电弧形态、温度和压力的分布及变化规律。研究表明：耦合电弧呈驼峰状,脉冲电流发生跳变时,耦合电弧伸展或收缩,并逐渐稳定,峰值电流越小,越快达到稳定;增大脉冲电流,耦合电弧温度和电弧压力随之升高;保持总电流不变,减小主弧电流,增大旁弧电流,主弧温度和电弧压力减小,旁弧温度和电弧压力增大,当旁弧电流足够大时,耦合电弧温度和电弧压力呈双峰分布。数值模拟结果与双弧脉冲MIG焊工艺实验结果吻合良好,模拟结果对调控双弧脉冲MIG焊脉冲电流参数,改善其耦合电弧稳定性及工艺性能具有重要意义。     

TIG焊接时熔池外激振荡与熔透的关系

用脉冲电流冲击熔池,使熔池产生有规律的振荡,造成孤长和电弧电压有规律的变化,检测电弧电压变化量及其变化规律,发现熔池振荡频率与熔池尺寸有一定的对应的关系。本文介绍了能产生冲击电流的晶体管电源及熔池振荡信号检测系统。研究了电弧参数如弧长、脉冲电流幅值,脉冲电流持续时间等对产生熔池振荡的影响。研究了熔池振荡特性与熔池尺寸的关系,发现随着熔池上面和背面宽度的增加,熔池振荡频率下降,找出了不同板厚熔池尺寸与其振荡频率的关系,把熔池振荡特微做为熔透控制信号,是一条可行的途径。     

焊接电弧光谱信息测控技术及其应用

焊接电孤中含有丰富的光谱信息,利用这些信息对焊接电弧这一复杂的物理现象进行测试（或称诊断）和控制,是提高和发展焊接技术的一种非常有效的方法,具有重要的理论和实际意义。章论述了这方面研究的进展,阐明了电弧光谱信息的测控原理,介绍了电弧光谱信息在电弧诊断,电弧气氛监控,弧焊区成像,特别是近年来在脉冲MIG焊熔滴过渡控制等方面的应用情况。同时,还介绍了这一技术在等离子体现象中的一些重要应用,并总结出几点基本看法,指出了它的发展方向。