新型弧焊装备技术的研究及应用

阐述了新型弧焊装备技术项目研究阶段性成果,重点介绍由弧焊二次变流器和弧压传感送丝机组成的多站式高速高效焊接系统的基本原理和典型用户使用效果。提出了新型弧焊装备技术构架,详细介绍各组成部分的技术特点和技术创新、多种材料的焊接工艺实验情况以及在压力容器、造船、汽车、电力等行业的应用状况,表明新型弧焊装备具有性能稳定、可靠性高、操控性良好、焊接成形良好、焊接接头质量优异等特点。

基于卡尔曼滤波的TIG焊弧长控制

【目的】TIG(Tungsten inert gas)焊过程存在钨极磨损、热变形等因素干扰,导致焊接过程焊接高度发生变化;同时前道工序焊件下料尺寸存在误差,造成焊接表面不平整,上述因素导致焊接过程中电弧长度极易发生变化,严重影响焊接质量。【方法】为了提高焊接稳定性,文中采用弧压传感方法采集弧长信息,考虑TIG焊峰值-基值交替提出TIG焊弧压预处理方法,开展弧压−弧长采集试验,确定弧压−弧长函数关系。进一步,为了克服弧压采集过程中的噪声干扰,文中采用卡尔曼滤波方法估计TIG焊弧长,建立了TIG焊卡尔曼滤波数学模型,并通过对比试验选取了卡尔曼滤波参数。在此基础上,提出了一种基于卡尔曼滤波的TIG焊弧长控制方法,准确计算弧长调节步长,并进行焊接过程弧长控制。【结果】弧长−弧压试验表明,弧长与弧压存在显著线性关系,为弧长估计提供了基础;弧长控制试验表明,通过文中基于卡尔曼滤波的弧长控制方法,焊接过程弧长标准差从0.48降低至0.305,降低36.5%。【结论】试验表明,文中所提卡尔曼滤波方法可以有效进行焊接过程弧长估计,通过焊接弧长调控可有效提高TIG焊弧长稳定性。