铝合金TIG焊变极性参数对阴极清理及钨极烧损的影响

采用变极性钨极惰性气体保护焊(VP-TIG)方法焊接铝合金时,需要在保证阴极清理区宽度的同时减小钨极烧损程度。通过调节电极接正半波时间、电极接正半波电流和变极性频率,来考察铝合金VP-TIG焊接过程中变极性参数对阴极清理区宽度和钨极烧损情况的影响。试验结果发现,电极接正半波电流时间和电极接正半波电流的增大都会使阴极清理区的宽度和钨极烧损程度增大,但变极性频率对两者影响很小。进一步研究可以发现,阴极清理是一个热和力共同作用的结果,而钨极烧损是一个热量积累的作用结果。

铝合金变极性等离子焊阴极清理规律研究

变极性等离子弧焊是近年来发展起来的用于铝及其合金焊接的一种新方法,其核心问题之一是如何合理利用阴极清理作用并减少钨电极烧损。采用自行研制的变极性等离子弧焊设备对阴极清理作用效果及其相关因素进行了研究,找到了其一般规律。

基于视觉图像处理的铝合金交流TIG焊阴极清理区域的研究

介绍了方波交流钨极氩弧焊的工艺特点以及铝合金焊接过程中β(正半波电流占整个周期电流的比例)对阴极清理作用的影响。针对铝合金交流TIG焊电弧的特点,合理选择CCD、滤光系统构建了被动视觉传感器和图像采集处理系统。比较三种β值时铝合金交流TIG焊接的阴极清理作用,采用图像处理技术提取阴极清理区和焊接熔池的边缘,获得了阴极清理区域和熔池宽度。通过与实际测量比较表明,采用被动视觉传感技术和图像处理方法可以准确反映阴极清理作用,通过图像处理获得的熔池尺寸与实测值基本吻合。

铝合金变极性TIG焊熔池与阴极清理区视觉检测系统

基于铝合金变极性钨极惰性气体(TIG)焊接光谱分析,选择合适的滤波片和减光片,建立了在线检测铝合金变极性TIG焊熔池与阴极清理区的视觉检测系统,获得了清晰的熔池和阴极清理区图像,并且观察到了不同反极性比时熔池和阴极清洁区的变化,焊后对比结果表明,与通过视觉系统检测到的图像一致.此外,还得出了反极性比对阴极清理宽度和焊缝宽度的影响规律曲线,为优化焊接生产工艺提供了依据.

铝合金变极性TIG焊工艺特点

对变极性电源在铝合金ＴＩＧ焊中工艺特点进行了研究，探讨了影响阴极清理作用、钨极端头烧损的各种因素及其作用规律。研究表明变极性电源由于可调规范参数多、变化范围大、通过控制电源的输出电流波形，可以有效地控制电弧的形态，增大钨极为正半波的电流幅值，减少其时间，使电弧由扩散形变为收缩形，焊接过程向直流正极性靠近，满足阴极清理的基本要求，减少钨极烧损，灵活地控制焊缝成形，从而获得良好的焊接结果。

变极性等离子弧焊研究进展

变极性等离子弧焊的优点在于能够灵活调节特征工艺参数如电流频率、正负半波电流幅值及导通时间比 ,以满足铝合金焊接时的阴极清理和形成穿孔焊。介绍了国内外在实现变极性电流波形、电弧稳定性、阴极清理机理、小孔信号检测等方面的研究现状。指出保证前后级同步是双逆变电路形式的技术关键 ,双通道形式可克服主、维弧干涉并降低钨电极烧损。溅射、电介质击穿及瞬时熔化和蒸发是目前解释阴极清理机理的主要理论 ,重要的是工艺参数对清理的影响规律。近年来又出现了几种新的小孔检测方法 ,而正面检测及多传感信息融合仍是其主要发展方向。

发展中的变极性焊接电源技术

变极性电源是一种用于铝合金焊接的新型焊接电源,其焊接电流频率和正负半波电流幅值、时间比可以分别独立调节。输出电流过零极快,因此电弧稳定性得到大大改善。在保证阴极清理作用的前提下,可以最大限度地减少钨极的烧损。目前主要应用于TIG焊和PAW焊中,和焊接铝及铝合金。随着电弧信息测控技术的不断进步,将加深对变极性焊接过程的认识,促进变极性焊接电源的发展和应用。

铝合金LB-VPPA复合热源焊焊缝成形机理

以Al-Zn系铝合金LB-VPPA(激光-变极性等离子弧)复合焊接焊缝成形机理为研究对象,分析了LB与VPPA耦合效应对复合热源特性及其焊缝成形的影响规律.结果表明,LB与VPPA相互耦合不仅提高了激光吸收率,在变极性等离子弧根部形成一烁亮区,并且在VPPA反极性期间此效应更为显著.适当减小VPPA电流幅值,增加离子气流量,匹配合适的激光功率,可获得总热输入小,穿透力更强的热源,从而能够克服单VPPA平焊位置不易形成穿孔熔池的难点.8 mm厚Al-Zn系铝合金LB-VPPA复合热源焊在I_z=115 A、I_f=155 A、离子气流量q=3.0 L/min、激光功率P=1 000 W时可获得良好的焊缝成形.

变极性等离子弧焊电源的研制

本文介绍了变极性等离子弧焊电源的工作原理，试验研究了方波交流频率和电流极性比对电弧稳定性、阴极清理作用和热输入的影响。研制的电源不仅频率、电流极性比以及正负半波电流幅值分别可以调节，而且还具有交流载波焊接功能，是一种焊接铝合金的理想电源。

一种实现变极性焊接电流波形的新方法

介绍了一种实现变极性焊接电流波形的新方法。正、负半波电流分别供电 ,在主弧负半波以冷却良好的铜喷嘴代替钨棒作阳极 ,既满足了对铝工件氧化膜清理的需要 ,又降低了钨电极的烧损 。

两半波电流通道不同方波交变等离子弧焊负半波的作用

采用正、负两半波电流通道不同的新型方波交变等离子弧焊设备，在试验的基础上系统地对负半波的阴极清理作用及其对焊缝成形的影响进行了深入研究。研究结果为方波交变等离子弧焊工艺参数的合理选择提供了科学依据。

WSE新型方波交直流逆变焊接电源的研究

阐述了铝合金焊接时的阴极清理机理,重点介绍了W SE型方波交直流逆变焊机的电源主电路、控制电路及焊接时不对称方波的实现方法,分析了二次逆变开关管的功率损耗,及该类焊接电源的主要优点。

变极性等离子弧焊研究及应用

本文简要介绍了变极性等离子弧焊的发展及其工作原理，重点介绍了变极性等离子弧焊阴极清理的影响因素及其相关规律，变极性等离子弧焊的焊接特点及实际工业应用实例。研究表明，变极性等离子弧焊是未来铝等有色金属及其合金焊接的重要发展方向。

能够焊接铝、镁及其合金的等离子弧焊接设备的特点

由于铝、镁及其合金表面有坚硬、高熔点的氧化膜，在焊接过程中必须将这层氧化膜清除才能实现工件之间的焊合。当焊接电流的正极是钨极，负极是工件时，工件表面的氧化膜可以被有效清除，这种利用工件为电流负极清除氧化膜的方式称为“阴极清理”或“阴极雾化”。工件接电源负极的连接方式称直流反极性接法。

Welding Journal(《焊接》)2010年第1期要目

通过变极性电弧阴极清理铝表面的氧化物／／Sarrafi R, Kovacevic R.Welding Journal, 2010, 89（1）： 1s-10s. 摘要：采用钨极气体保护焊在大气环境下焊接铝合金时，及时清理氧化物有利于获得优质的焊缝。然而，为了理解阴极清理机制，有必要进行直接观察。为了进一步可视化观察阴极清理的物理过程，

熔焊

采用正、负两半波电流通道不同的新型方波交变等离子弧焊设备,在试验的基础上系统地对负半波的阴极清理作用及其对焊缝成形的影响进行了深人研究。研究结果表明:(l)两半波电流通道不同方波交变等离子弧的负半波主要作用是阴极清理作用。随负半波平均电流IRP或电流频率f的增加,阴极清理作用有所加强。(2)

熔焊

76042变极性等离子弧焊电弧稳定性研究/王雅生…//电焊机一1997,(3)一23一26 较深入地分析了变极性(方波交流)等离子弧焊电弧稳定性的问题,并在试验基础上提出了新的方法。克服了主电弧负半波时的主、维弧相互干涉和钨极烧损等缺点,提高了电弧的稳定性。在焊接铝、镁及其合金时阴极清理作用明显。