双脉冲MIG/MAG焊全数字控制策略

对于双脉冲MIG/MAG焊,在基于变速送丝的基础上,为实现等弧长控制与过程稳定,提出了包括弧长稳定、电压和电流瞬时值反馈计算的三闭环控制模型.在每个熔滴过渡周期内,该模型能够检测弧长变化并做出调整,对于干伸长的变化也能进行实时补偿.采用DSP进行了全数字实现,样机实验表明,所提出的控制策略可行,焊接过程稳定,焊缝成型美观.

双丝脉冲MIG焊与MAG焊的工艺对比研究

针对双丝脉冲MIG焊与MAG焊进行工艺及理化性能的对比试验,为非能动安全壳冷却辅助水箱的双丝熔化极气体保护焊保护气的使用提供参考。对比两种焊接方法的外观与宏观金相,结果表明:双丝脉冲MAG焊的焊接飞溅要少于双丝脉冲MIG焊,双丝脉冲MAG焊焊缝外观成形要优于双丝脉冲MIG焊。同时借助高速摄像设备,针对不同焊接工艺的熔滴过渡行为、熔滴过渡频率进行研究,并对熔滴过渡行为的机理进行了探讨。结果表明:当双丝脉冲MIG焊和双丝脉冲MAG焊均处在射流过渡区间时,双丝脉冲MAG焊的熔滴过渡频率要高于双丝脉冲MIG焊。理化试验结果表明:双丝脉冲MAG焊冲击性能优于双丝脉冲MIG焊。

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。

高效双丝MIG／MAG脉冲焊系统及工艺

高效焊接方法是实际生产的迫切要求,据此本文提出了推挽式双丝脉冲焊工艺,介绍了以单片机为核 心的双丝脉冲焊控制器的原理及功能,建立了双丝气保护脉冲焊系统。采用熔化极氩弧焊进行双丝脉冲焊工艺实 验,研究了双丝脉冲焊两路参数对焊接过程的影响,对电弧进行了高速摄影。试验结果表明:所设计的推挽式脉冲 双丝焊系统是成功的;高速摄像也证实实现了一脉一滴的熔滴过渡。

双丝脉冲MIG/MAG焊的研究现状和发展方向

对国内外近十多年来双丝脉冲MIG/MAG焊的研究现状进行了分析,从其焊接具有熔敷速度快、飞溅小、焊接质量高等优点以及控制方法几个方面进行了较为详细的介绍,并对双丝脉冲焊技术的发展趋势作了进一步的展望。

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.

工业机器人铝合金双脉冲MIG焊工艺参数匹配对焊缝的影响

目的:为提高工业机器人铝合金双脉冲MIG焊焊接质量,探究频率匹配占空比对焊接质量的影响,获得焊接效果较好的工艺参数。方法:采用双脉冲MIG焊对3 mm厚的ER6061铝合金板材进行焊接,观察焊缝表面成形,分析焊接接头几何形状、焊接电信号和金相组织。结果:在电流70 A、焊接速度40 cm/min、峰基比50%条件下,频率为2 Hz、占空比为30%时,焊缝表面成形良好,无咬边、塌陷现象,电信号稳定,可实现稳定焊接;结论:固定频率为2 Hz时调节占空比,熔宽、熔深随占空比的增大变化较明显;固定占空比为30%时调节频率,焊接效果较好;为铝合金焊接技术工艺参数匹配及提高焊接质量提供参考与借鉴。

铝合金双脉冲MIG焊过程的温度及应力变形模拟

针对6061-T6铝合金薄板T型接头的双脉冲MIG焊,采用弹塑性有限元方法对其温度场与应力-应变场进行模拟,并将热输入简化为以低频脉冲频率在强、弱脉冲之间周期性转换的热源,同时运用生死单元技术模拟焊丝的填充过程。结果表明:焊后T型接头的残余应力主要集中在焊缝处,其最大值为273 MPa,导致受热侧翼板产生了1.61°的角变形。焊接过程中的温度场和应力场均以低频脉冲频率周期性变化,与强脉冲群相比,弱脉冲群阶段的熔池温度较低且体积较小,而熔池及周边金属的受力较大。强、弱脉冲之间的周期性转换引起熔池尺寸及受力的周期性变化,有利于鱼鳞状焊缝和细小均匀的焊缝组织的形成。熔池尺寸、焊接热循环曲线以及T型接头焊接变形的模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模拟的可靠性。

焊接电流对双脉冲MIG焊铝合金T型接头形貌和显微组织的影响（英文）

通过模拟和实验研究电流对T型接头铝合金双脉冲惰性气体保护(MIG)焊的影响。通过建立三维有限元模型和双椭球模型来模拟不同焊接条件下的温度场和应力场。此外,还通过实验对相应电流下合金的宏观和微观形貌进行观察。结果表明:最优焊接条件为平均电流为90 A,且强弱脉冲电流差值为40 A,此时熔池最高温度比熔点高200°C,且强脉冲阶段和弱脉冲阶段温度差和应力差值分别为100°C和10 MPa时,该条件下熔合较好的铝合金T型接头具有平滑的鱼鳞纹状焊缝和良好的显微组织。此外,实验和模拟得到的温度曲线和应力分布曲线吻合较好,验证了焊接模拟的准确性。

焊丝成分对6061-T6铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能的影响

用ER4043焊丝和ER5356焊丝对6061-T6薄板铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能进行研究。结果表明:用ER5356焊丝焊接时,6061-T6铝合金接头的屈服、抗拉强度及断后伸长率均高于以ER4043焊丝作为填充的焊接接头,前者的焊接系数为0.72,而后者仅为0.65;两者焊接接头的显微硬度均以焊缝为中心近似对称分布,最低值出现在接头热影响区中的淬火区,ER5356焊丝焊接时接头的硬度较ER4043焊丝高;以ER5356焊丝作为填充时,6061-T6铝合金的焊缝为细小的铸态组织,枝晶相对较细,而用ER4043焊丝焊接时,焊缝为粗大的铸态组织,且枝晶较发达,两者熔合区的近缝侧为柱状晶,靠近热影响区一侧为细小的等轴晶组织。与原始母材相比,热影响区的晶粒产生一定程度的粗化。两者淬火区的晶粒内虽然都产生少量的二次相,但以ER5356焊丝作为填充时淬火区中的二次相较细小,且呈弥散分布。

双脉冲MIG焊铝工艺参数设计及试验

铝焊接过程易产生气孔,双脉冲焊接工艺能够减小气孔发生率,获得理想的焊接质量和美观的焊缝外观。双脉冲波形的最大特点是高频时实现一脉一滴的熔滴过渡,低频时控制熔池,即一个低频周期形成一个熔池,形成鱼鳞纹,同时每个低频周期都能对熔池产生一定的搅拌作用,促使熔池中的气体排出去,从而减小了气孔倾向。双脉冲焊铝需要调节的参数较多,包括强脉冲峰值电流和时间、强脉冲基值电流和时间、弱脉冲峰值电流和时间、弱脉冲基值电流和时间等。设计了4组12个双脉冲焊接试验,通过试验探讨了焊缝成形与参数设置和焊接条件的关系。焊缝无咬边,熔透较好,焊缝成形比较好,证明本试验用焊接电源具有较好的工艺性能,能较好地实现双脉冲焊铝。

热输入对铝合金双脉冲MIG焊接头性能的影响

采用双脉冲MIG焊技术对6061-T6铝合金进行对接连接,研究热输入对焊接过程、接头显微组织结构及力学性能的影响.结果表明,在一定热输入范围内,双脉冲MIG焊焊接过程稳定,飞溅极少,焊缝呈现为美观的鱼鳞纹.热输入较小时,焊接接头存在明显的未熔合和气孔缺陷,造成抗拉强度较低.随着热输入的增加,焊接接头的热影响区宽度和熔合区晶粒尺寸逐渐增大,未熔合和气孔缺陷减少,抗拉强度显著提高.

双脉冲MIG焊对2219Al-Cu合金焊缝组织及性能的影响

研究了双脉冲MIG焊工艺对2219高强铝铜合金焊缝组织及性能的影响,通过正交试验确定了适合于2219铝铜合金焊接的最佳脉冲MIG焊工艺参数。实验结果表明,采用上述工艺参数焊接,焊缝金属中得到了大量细小的等轴晶组织,柱状晶的数量明显减少,提高了焊缝金属的力学性能。

双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法

为优化双丝脉冲MIG焊的焊缝成形质量,提出双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法,构建基于DSP的双丝脉冲MIG焊的双脉冲数字化交替相位协同控制系统,对双丝脉冲MIG焊的单脉冲和双脉冲焊接进行平板堆焊试验.结果表明,双丝脉冲MIG焊双脉冲焊接系统实现了稳定的双脉冲焊接过程,焊缝成形良好.对单脉冲和双脉冲焊接所得焊缝的横截面宏观金相对比分析结果表明,双脉冲对焊接熔池有很强的搅拌作用,双脉冲焊接所得焊缝晶粒比单脉冲焊缝晶粒更小,说明双脉冲具有细化晶粒的效果,证明在双丝脉冲MIG焊中应用双脉冲有一定的优化作用.

自适应Synergic脉冲MIG(MAG)焊微机控制研究

研制的自适应Synergic脉冲MIG焊微机控制系统,用光电码盘提取送丝速度信号,同时取脉冲峰值电压作为电弧电压反馈信号。该系统除具有常规的Synergic控制系统的一系列优点外,还对送丝速度以外的对弧长干扰的各种因素有较强的自适应能力。介绍了系统的控制原理、硬件接口及主程序流程。工艺试验表明,该系统的抗干扰能力强、焊接过程稳定、无飞溅、焊缝成形美观。

MIG（MAG）脉冲焊熔滴的过渡行为

利用微机控制脉冲电源，配合高速摄影，研究了脉冲ＭＩＧ焊各种熔滴过渡形式的过渡行为及其对焊缝成形的影响，研究结果表明，一个脉冲可以过渡多滴，一滴，或多个脉冲过渡一滴，不同熔滴过渡形式，熔滴的体积，速度及冲量等参量都不一样，对焊接过程及焊缝成形也有影响，只有－脉冲－滴在基值电流期间过渡是最佳的熔滴过渡形式。

双脉冲MAG横焊工艺的研究

针对全位置焊时,由于熔池金属的表面张力不能够抵抗熔池金属重力的作用,易发生咬边、焊瘤等缺陷,通过采用双脉冲MAG焊技术进行横焊工艺的研究。结果表明,通过控制对焊接熔池的热输入来控制熔池的凝固过程,可以控制由于重力引起的熔池金属下淌,从而可以有效的控制焊缝成型。

铝合金双脉冲MIG焊熔宽控制

针对铝合金中厚板恒定规范焊接过程中的热积累效应强、焊缝熔宽逐渐变宽甚至出现焊塌等问题,提出了基于视觉实时传感的熔宽变化,并通过改变周期性双脉冲中的高能脉冲时间即双脉冲占空因数来调节热输入进行熔宽控制的方法,并建立了基于Labview的熔宽视觉传感和xPC Target实时目标环境的快速原型控制系统来进行闭环控制.结果表明,所建立的视觉传感及快速原型系统具有很好的快速响应性能.采用可调的周期性双脉冲工艺可有效减少母材热输入,使焊缝熔宽得到有效的控制,且焊缝成形美观.

热输入对7075铝合金双脉冲MIG焊接接头显微组织及力学性能的影响

采用双脉冲MIG焊对6.35 mm厚7075-T651高强铝合金进行焊接。通过宏观形貌与金相观察、扫描电镜观察、X射线衍射分析、拉伸试验以及硬度测试,研究了焊接热输入对焊接接头组织及力学性能的影响。结果表明,随着焊接热输入的增加,焊缝区组织出现晶粒粗化,主要强化元素Zn蒸发烧损,强化相析出量减少,力学性能明显下降;焊接接头断裂形式呈现沿晶断裂与穿晶断裂的混合断裂,小的热输入下焊接接头断口韧窝中出现更多的第二相粒子;焊接接头软化程度与焊接热输入有着显著联系。

铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺

针对恒规范铝合金焊接时,随着母材热输入的增加,母材热积累效应会不断增强,焊缝熔宽会随之变宽甚至出现焊塌的问题,采用基于xPC Target的实时目标环境,设计了铝合金可变双脉冲MIG焊试验平台,并进行了铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺方面的试验研究。试验结果表明:当双脉冲中的低能脉冲在每个周期中所占的比例从0%不断增加到80%时,通过降低每个周期的平均电流而减少的母材热输入,可以补偿母材增强的热积累效应,从而有效地控制焊缝熔宽。焊缝成形美观,焊接效果良好。