CoCrFeMnNi高熵合金激光焊与TIG焊接头组织与性能对比

为探究高熵合金作为结构材料应用的适用性,采用激光焊与TIG焊对板厚2 mm的CoCrFeMnNi高熵合金进行连接,并对母材及两种焊接接头进行组织观察、显微硬度测试和拉伸性能测试。结果表明,激光焊与TIG焊焊缝晶粒形态基本一致,都是由垂直于熔合线方向生长的胞状树枝晶和焊缝中心处的等轴晶组成,但激光焊焊缝区晶粒较细;母材的强度与塑性最好,激光焊焊接接头次之,氩弧焊焊接接头最低,而两种焊接工艺得到的焊缝以及母材的显微硬度则恰好相反。

超声波传感器在波纹板折线焊缝跟踪中的应用

采用Banner公司生产的超声波传感器,分别在3种速度下跟踪波纹板一个波纹周期,通过TMS320LF2407A对传感器输出信号进行采样.采用快速傅里叶变换(fastfourier transform,FFT)分析采样数据,获取目标信号和干扰信号频率范围.设计了But-terworth数字滤波器,经滤波后发现,3种速度下波形一致,且在波纹板槽面与斜边交接处的折弯位置信号变化明显,而在顶面与斜边交接处的折弯位置信号变化会出现延迟或超前现象.根据超声波的传播特性分析这一现象,选择前者为检测对象.在500脉冲/s的速度下从固定起始点重复跟踪该折弯位置.结果表明,信号突变点即对应折弯位置,检测误差范围为-0.60^-0.04 mm.

CO_2气体保护焊飞溅控制的研究

针对CO2气体保护焊短路过渡过程中易产生飞溅的问题,从冶金因素和力学因素两个方面,对其进行深入分析,着重介绍了目前在波形控制方面的主要成果。研究表明,从电力电子技术角度,对焊接电源的动、静特性进行改进是控制飞溅的最好措施。

基于TL494的PWM等速送丝电路的设计

分析了电压负反馈配合电流正反馈的送丝调速系统的传递函数 ,得到了与转速负反馈调速系统性能相同的等效条件。设计了一种基于TL4 94芯片的电压负反馈配合电流正反馈的CO2 焊机送丝调速电路。该电路采用场效应管IFR95 30驱动 ,通过脉宽调制 (PWM) ,实现转速的均匀调节 ,并具有过电流截止保护功能。试验表明 ,当电源电压由 342V变到 4 18V ,负载从 2 5N变到 5 0N时 ,送丝速度的变化率小于 5 % ,符合JB/T95 33- 1999专业标准要求 ,并得到在上述条件下 ,送丝速度的变化率为零的送丝速度。

基于TL494的PWM等速送丝电路的设计

通过对电压负反馈配合电流正反馈的送丝调速系统与转速负反馈调速系统的比较,得出了这两种调速系统的等效条件.设计了一种基于TL494芯片的电压负反馈配合电流正反馈的CO2焊机送丝调速电路.该电路通过PWM脉宽调制,实现转速的均匀调节,并具有过电流截止保护功能.通过实验,验证了该调速电路的可靠性.实验中,当电源电压由342V变到418V,负载从25N变到50N时,送丝速度的变化率小于5%,符合JB/T9533 1999专业标准要求.

CO_2气体保护焊飞溅问题的研究

介绍了CO2短路过渡熔滴的重力、表面张力、电磁收缩力、气体爆破力、粘滞力的特点及对短路过渡过程的影响。分析了飞溅形成的机理和电参数对飞溅的影响,主要从材料措施、电控制措施和外加条件这3个方面综述了当前典型的减少飞溅的方法。

一种新型IGBT驱动及保护电路的研究

阐述了软降栅压和软关断的过电流保护原理,列出具体的保护时序参数。设计了过电流保护驱动电路,讨论了栅射集电阻对降栅压过程的影响,并提出一种可变栅射集电阻电路。在此基础上,得到了效果良好的试验结果。

全桥逆变电路IGBT模块的实用驱动设计

介绍了全桥逆变电路的工作方式,探讨了IGBT的栅极特性及动态开关过程。IGBT栅-射极和栅-集极间的寄生电容与其他分布参数的综合作用会对驱动波形产生不利影响。栅极驱动电压必须有足够快的上升和下降速度,使IGBT尽快开通和关断,以减小开通和关断损耗。在IGBT导通后,驱动电压应保持在+15V左右,保证IGBT处于饱和状态;在IGBT关断期间,IGBT的栅极需加反向偏置电压,避免IGBT的误动作。最后给出了针对全桥逆变电路IGBT模块设计的分立元件驱动电路及其实验结果。

基于DSP的全桥软开关CO_2焊接电源驱动电路研究

根据全桥软开关逆变CO2焊接主电路驱动要求,设计了以TMS320LF2407数据处理器为核心的控制电路,阐述主程序、中断子程序的工作过程和PWM脉冲信号的产生原理。结合PWM信号特点和IGBT栅极对驱动信号的要求,设计出与之相匹配的驱动电路,并经分析计算,选择了参数适宜的关键元器件。通过电路调试表明,基于DSP控制PWM信号输出稳定,满足控制时序要求且易实现精确控制。设计的IGBT驱动电路损耗小,稳定性高。

双零软开关逆变主电路的参数计算仿真与试验

全桥零电压零电流脉宽调制变换器在全桥零电压脉宽调制变换器的基础之上增加了一个饱和电感和阻断电容,使一次电流在箝位续流时段很快衰减到零并保持,滞后臂的功率开关器件实现了零电流关断,超前臂的功率开关器件实现了零电压开通,但是双零软开关逆变电源的性能受电路中各种元件参数的影响。本文在分析主电路工作过程的基础上,着重分析了影响软开关逆变电源的各种参数因素,推导出了实现双零软开关的边界条件,提出了关键元件参数的计算公式,并通过在MATLAB7.0中建模仿真及搭建实际电路试验进行了验证。试验结果与仿真结果均表明主电路实现了ZVSZCS,并与理论分析相吻合,验证了双零软开关边界条件和参数计算公式的正确性。

基于DSP的CO_2焊短路信号的小波检测算法实现

根据多孔算法思想和应用Matlab小波工具箱对实际焊接电压信号的分析,选择db2小波基,提出了一种适合实际CO2焊接过程短路信号的小波检测算法.该算法使滤波器序列静止不动,采样信号序列动态的前进,对输入信号采样一次,处理一次,由于检测过程对时间要求非常苛刻,且小波算法包含大量的乘和累加运算,运算量很大,故选择DSP(TMS320LF2407A)为处理器,采用C++编制主程序;同时充分利用DSP的硬件乘法器和RPT指令,用汇编语言编制了计算量小、执行速度快的小波变换子程序;将该子程序嵌入主程序中,采用C++与汇编混合编译的方式对采样信号进行三级分解来检测短路信号的发生时刻.试验表明,算法的正确性,并能实时、准确的检测出真短路信号的发生时刻,满足波形控制要求.

全桥逆变弧焊主电路中RC缓冲电路的分析与设计

在续流回路中续流二极管的开通与关断均产生负载的巨大变化,会给线路带来一定的di/dt,它与变压器的漏感、吸收回路电感以及杂散在线路中的电感作用,会形成电压浪涌,给IGBT带来电压冲击,这不利于IGBT的可靠工作。如果续流二极管始终处于关断状态,则在IGBT上不产生过电压,这种关断轨迹有利于IGBT可靠工作。建立了全桥主电路中IGBT关断期间的数学模型,求解该模型得到Uce数学解析式,得到变压器的漏感越小,IGBT的Uce电压越小的结论。根据具体的主电路参数,计算出合理开关轨迹下的RC缓冲电路中的电阻值,根据缓冲回路电阻的功率限制和开关轨迹的要求计算缓冲电容值,通试试验证明了IGBT关断期间的数学模型是正确的。

膜式水冷壁锅炉自动堆焊机器人机构的逆设计方法

在锅炉工业中广泛应用膜式水冷壁,但工作环境中高温烟气对水冷壁产生高温腐蚀及磨损,需要在水冷壁表面堆焊一层耐热、耐蚀材料.为了降低焊缝的稀释率,采用向下立焊工艺,设计了用于铅直固定水冷壁的井架和从上往下焊接的门架.门架的顶部电机2,3带动横梁运动,横梁电机4带动焊接小车运动,焊接小车上的旋转电机5,电机7,电机6调整焊枪至焊缝的始焊位置.根据焊枪端部在横梁及与之垂直方向上的位移,采用坐标变换理论可求解焊枪位于前后调整位置处的坐标,从而确定三个电机的调整量及确定机构的尺寸.结果表明,该方法计算的结果准确.

基于DSP的CO_2焊短路信号的小波检测

简单介绍了连续和离散小波变换理论,结合CO2气体保护焊电弧电压信号的特点从理论上论证了小波变换方法在波控CO2焊中检测短路信号并给出短路控制信号的可行性。通过真、假短路信号及噪声信号的频谱分析,利用理论定性分析和数学公式的推导讨论了小波变换消除假短路信号和噪声信号干扰的机理。利用Matlab中的小波分析工具箱对实测所得的电弧电压离散数字信号采用不同的小波基进行小波变换分析,从分析中选出一套切实可行的小波变换数字滤波器组。最后在DSP(数字信号处理器)上编程实现短路信号的实时检测,验证了基于DSP的小波变换提高短路信号检测的实时性、准确性及可靠性。

逆变CO_2气体保护焊机动特性及控制

本文介绍了逆变CO2气体保护焊机的电源动特性指标,分析了动特性指标对飞溅的影响。在不同电压、电流参数下进行焊接,测量焊接电压、电流波形,并收集了各种规范下的飞溅,分析了短路电流上升速度disd/dt、短路电流峰值Im、短路到燃弧电源电压恢复速度对飞溅的影响,实验表明短路峰值电流、电压恢复速度对飞溅有一定的影响;随着焊接电流的增大,短路电流上升率的减少,飞溅量显著上升;并指出瞬时短路是造成飞溅的重要原因,并论述通过调节电子电抗器电感可以获得各种规范下所需的电感值,从而使逆变CO2气体保护焊机具有良好的电源动特性,以减少CO2焊接飞溅。

桥式逆变电路中IGBT工作过程的仿真

在全桥式逆变主电路中,过电压损坏是IGBT常见的损坏形式。该电路工作过程复杂,建立数学公式进行求解较为困难。通过Matlab软件建立模型,对桥式逆变电路中IGBT的工作工程进行了仿真,并分析了IGBT的Uce波形中出现的尖峰值。指出短路过程Uce尖峰值远高于燃弧阶段,主电路电感会使尖峰值大大增加,尖峰值出现在变压器一次侧续流回路转换的时刻,变压器漏感较大会使Uce出现高达几千伏的尖峰值。为了有效防止IGBT过电压损坏,要尽量减小主电路电感,吸收回路电感和变压器漏感。

波形控制逆变CO_2焊接电源关键控制信号的获取

通过分析波形控制CO_2焊接过程,介绍了焊接电源空载、燃弧、短路等工作状态的判别,电流、电压、du/dt、di/dt等关键信号的获取方法,为研制波形控制CO_2逆变焊机奠定了基础。

基于MatLab的弧焊桥式逆变电路仿真模型

为了分析焊接过程中全桥式逆变主电路的工作过程,应用MatLab的powerlib模块库搭建了逆变主电路模型和电弧非线性负载模型.利用该模型可以对占空比、直流电抗器、RC吸收参数、变压器漏感、IGBT开关速度、短路频率以及焊接过程中燃弧和短路的时间等参数进行设置.模型运行后,可以得到在焊接过程中IGBT的Uce、Ic,变压器原副边的电压、电流,以及电弧电压、电流的仿真波形.电弧电压和电弧电流的仿真波形与实测波形基本符合,证明所建的主电路仿真模型是正确的.

大直径压力钢管全位置自动焊机

分析了自行设计的大直径压力钢管全位置自动焊机,该焊机包括行走轨道、夹紧装置、摆动控制电路、跟踪控制电路等几个部分。为了保证在焊接过程中齿轮的齿依此与齿块上侧隙变形的齿啮合,齿轮的齿数不能为3的倍数。夹紧装置轴承轮与轨道的接触为点接触,保证在焊接弯曲的工件时,小车在轨道上爬行的稳定性。对于无坡口的情况设计摆动控制电路,可以分别调节摆幅、摆速和两边的停留时间。对于有坡口的情况,设计了跟踪控制电路。通过实际施焊,得出了相应焊接工艺。该焊机在三峡二期工程左厂11号～14号压力钢管及湖北省兴山县古洞口水电工程引水压力钢管的焊接施工中得到了成功应用。

316Ti焊接接头在静态钠液中腐蚀的表面膜

奥氏体不锈钢ＳＵＳ３１６ Ｔｉ 的手工焊焊接接头（ 焊条Ａ１０２） 承受８０ ％ 的屈服拉应力，在氧浓度为１－０ ×１０ － ４ ，温度为５５０ ℃的液态钠中腐蚀１５００ｈ ，对试样进行ＳＥＭ 和Ａｕｇｅｒ 俄歇能谱分析以及Ａｒ＋ 的溅射．结果表明，焊缝中由于存在δ铁素体，加速了Ｃｒ，Ｎｉ 的扩散，使其抗钠腐蚀性能下降．而焊接接头的热影响区母材的腐蚀机理都为晶间腐蚀，所以无明显差异．因此在制造快堆时，必须考虑到焊缝中的δ铁素体含量，以保证快中子增殖堆的安全运行．