基于新型控制法的逆变GMAW工艺特点

随着熔化极气体保护焊的应用与推广,那些以飞溅小和成形好为特点的通用型焊机常常不能适应新的环境和要求,如西气东输中的管道打底焊、集装箱的高速焊、汽车制造中的短焊缝焊接、角焊缝的尺寸控制和狭窄空间的熔深控制等,还有超薄板焊接、双脉冲焊、双丝高速焊、TIME高效焊和磁控MAG焊等,这些具有特殊功能的焊接方法,我们称为个性化焊接.这些个性化焊接方法均具有自己的工艺特点,并能完成一些特殊的焊接要求.可见这些个性化焊接方法必将成为GMAW推广应用的新的增长点.     

基于模拟退火算法的工件位置标定

从实用的角度分析了焊接工件的定位问题，提出了在机器人焊接条件下，基于模拟退火算法的工件位置标定算法。标定时，不需要增加其它的辅助设备，利用机器人示教功能获得少数参考点(大于或等于3点)的坐标，然后用模拟退火算法求出从工件模型到实际工件的位置变换矩阵。算法是通用的且具有较高的精度，标定算法的计算误差小于0．02mm。示教误差对工件位置标定有一定的影响，但是，示教误差会在一定程度上互相抵消，使得工件位置标定误差较小，通常小于0．5mm，极端情况下，标定误差小于0．9mm，可以满足焊接工艺的要求。如果焊接工件的位置标定是在路径规划之前进行的，规划时用到的位姿数据是对应真实世界中的数据，则路径规划的结果可以直接用于下载到机器人控制柜运行。     

Study of modeling and simulation of full digital controlled PMIG／MAG welding system based on Matlab／Simulink

This paper presents an integrated simulation model for full digital controlled PMIG/MAG welding system with Matlab/Simulink, and it consists of power inverter, digital control system and dynamic arc-load model. An integrated simulation study was done for fuU digital PMIG/MAG welding, and a method of connecting dynamic arc-load model to the system with controlled current source was presented, in addition, the simulation results were utilized to study the issues of digital control PMIG/MAG welding in this paper. The experimental results validated the developed simulation model, and this simulation study can be applied in implementation of the full digital PMIG/MAG welding and analysis of system dynamic process.     

基于DSP的单脉冲焊及双脉冲焊全数字控制系统的研究

设计并实现了脉冲焊电流和弧长的全数字控制，取得了良好的控制性能：电流波形的灵活精确控制和弧长的高速稳定调节。采用变参数数字PI调节器，取得了良好的脉冲电流波控效果，同时在孤长调节中不再应用PI或PID控制器，实现了在全范围内对孤长的快速、稳定调节，满足自动焊、无人干涉焊接的需要。实验结果表明，设计的脉冲焊全数字控制系统取得了一致性好的理想电流波形，在焊矩高度等扰动发生时。孤长可以实现快速、稳定地调节。同时将上述设计应用于双脉冲焊焊铝的设计中，实验证明同样获得了好的控制效果和工艺效果。     

变极性TIG焊接电源的研制

变极性TIG焊接电源是一种用于铝合金焊接的新型焊接设备，其焊接电流频率、正负半波电流时间和幅值都可以分别独立调节。主电路结构采用2级逆变，前级为全桥逆变式结构，后级为半桥逆变式结构。该电源可实现变极性方波交流、直流、脉冲电流等多处输出。在DCEN向DCEP过渡时采用叠加电流脉冲进行稳弧，小电流时焊接电弧也十分稳定。调节正负半波的幅值、频率及占空比能满足铝及铝合金的焊接工艺要求。     

IGBT逆变式和晶闸管整流式C02焊机工艺性能对比

介绍了传统晶闸管整流焊机和目前市场上具有一定代表性的逆变CO2焊机的动特性控制方式，进行了多种工艺性能的对比实验。实验结果表明，在焊接熔数效率方面，两种焊机具有相同的性能。在焊丝伸出长度适应性方面，该种逆变电源在常用规范区间效果较好，而在大电流规范区间，适应性稍差。在焊接飞溅率方面，逆变电源具有较大优势。最后给出了优化逆变CO2焊机工艺性能的新思路。     

IGBT逆变式和晶闸管整流式CO2焊机工艺性能对比

介绍了传统晶闸管整流焊机和目前市场上具有一定代表性的逆变CO2焊机的动特性控制方式.进行了多种工艺性能的对比实验.实验结果表明.在焊接熔敷效率方面.两种焊机具有相同的性能.在焊丝伸出长度适应性方面,该种逆变电源在常用规范区间效果较好,而在大电流规范区间.适应性稍差.在焊接飞溅率方面,逆变电源具有较大优势.最后给出了优化逆变CO2焊机工艺性能的新思路.     

新型逆变CO2焊机的控制原理与特点

依据CO2焊接工艺的特点，设计了一种电子电抗器控制的逆变弧焊电源。当短路发生后，电流先保持在一较低值，然后以斜率可以调节的双折线规律上升。在燃弧阶段，调节控制回路参数，控制燃弧电流的变化速度，保证充足的燃弧能量。设计了专门的引弧和收弧电路。试验表明，该焊机具有飞溅小，成形好，去球效果好，容易引弧等优点。     

U-I模式脉冲MAG焊脉冲参数对熔滴过渡影响规律

研制了一种以80C196KC16位单片机为核心,采用U-I模式控制的逆变熔化极脉冲气体保护焊机.通过采集焊接过程中的电弧电压和电流信号,在峰值期间保持电压恒定,在基值期间保持电流恒定,脉冲参数依据一个脉冲过渡一个熔滴的原则选取.在焊接过程中脉冲频率保持不变,通过峰值电流的变化来实现弧长调节.结果表明,该系统工作稳定,焊机具有良好的焊接工艺性能.     

交流脉冲MIG焊接铝合金薄板的工艺特性

交流脉冲MIG焊其焊缝熔深及焊丝熔化速度不仅与焊接电流有关，而且与负极性比率有关。当负极性比率等于零即直流且焊丝为正极性的MIG焊时，其焊缝熔深最大，焊丝熔化系数最小，熔敷速度最小；随着负极性比率增加，焊缝熔深减小，同时焊丝熔化系数增加，熔敷速度增加。交流脉冲MIG焊接铝合金薄板时，通过调整焊接电流及负极性比率，形成浅焊缝熔深的同时，形成较高的熔敷速度，从而可以提高焊接速度，避免出现烧穿及熔池下塌现象，保证焊接质量。