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。

基于压电执行器的GMAW熔滴过渡控制

熔化极气体保护焊(GMAW)作为一种高效灵活的焊接方法,已得到了广泛应用,但在精密焊接应用较少,其熔滴过渡不易控制、焊接过程不够稳定是限制其应用的主要原因。在此提出以施加机械力的方式使熔滴发生可控的过渡行为,设计了以DSP为核心的压电执行器的控制系统,采用等速送丝和快速回抽相结合的熔滴过控制方案。以响应速度快,频率高的压电执行器为基础设计了焊丝挤压回抽系统结构,实现了焊丝的送进回抽功能。在该系统的控制下,实现了同一电流下不同频率的熔滴过渡行为和对焊接过程熔滴尺寸的控制。

螺柱焊旋弧磁场仿真

利用电磁仿真软件Maxwell对螺柱焊的径向对称旋弧磁场的影响因素进行研究。结果表明:有无磁心、有无外壳、磁心高度、磁心直径以及外壳上延伸与磁心之间的较小间隙,都会对电弧区磁场产生明显影响,而螺线管直径大小对磁场影响较小;磁心高度越小、磁心直径越大或外壳上下延伸间隙越小,磁场越大。并以此来指导旋弧磁场装置的结构设计和材料选择,设计出一种磁场转化效率较高的螺母焊接磁控旋弧装置。