软开关逆变式MAG/CO_2弧焊电源的可靠性研究

针对软开关逆变式MAG/CO2弧焊电源的可靠性问题,进行了比较系统的分析研究;并对设计和制造阶段影响逆变器各个环节可靠性的主要因素进行研究,提出相应的措施。重点介绍逆变主电路、系统硬件、软件受干扰及其抗干扰措施,逆变频率、IGBT安全工作对可靠性的影响等方面的试验研究工作。

CO_2激光-MAG电弧复合焊接工艺参数的优化

采用汉诺威分析仪和高速摄像机采集了CO2激光-MAG电弧复合焊接过程中的电信号和熔滴过渡图像,研究了焊接电流、电弧电压、激光功率等参数对复合焊接瞬时电压和电流信号、电压和电流概率密度分布、熔滴过渡特征和工艺稳定性的影响.结果表明,将汉诺威分析仪和高速相机相结合能提供丰富的焊接电弧物理指数和熔滴过渡形态信息,可为复合焊接的工艺参数优化指明方向.瞬时焊接电流和瞬时电弧电压概率密度分布曲线向中间收敛,高电流和高电压区概率较小时,有利于焊接过程的稳定.激光能量影响熔滴的过渡频率,激光功率增加,易发生颗粒过渡或短路过渡.

CO_2含量对高强钢MAG焊焊缝金属低温韧性的影响

通过调节保护气体中CO2的含量,研究了保护气体氧化性对高强钢焊缝金属低温韧性的影响规律,同时分析了这种影响规律的作用过程。试验结果表明,随着保护气体中CO2含量增加,粒状贝氏体组织在焊缝金属中含量增加,焊缝金属低温韧性降低;当保护气体中CO2含量较少时,焊缝金属组织以针状铁素体为主,焊缝金属具有较高的韧性水平。

超声-MAG复合焊接熔滴过渡受CO_2含量的影响

介绍了一种新型MAG焊熔滴调控的方法,基于前期研究,首次将超声驻波场引入MAG焊.在不同保护气体成分(CO2含量)条件下,探索研究超声对MAG焊熔滴过渡的影响.结合高速摄像拍摄的电弧与熔滴图像,研究了电弧长度以及熔滴导电区域夹角变化,结果表明,低CO2含量条件下超声作用更加明显,但随着CO2含量增加,特别是超过20%时,短路过渡中超声对电弧压缩效果趋于恒定并最低.滴状过渡中阻碍熔滴过渡的电磁力逐渐增强,最终也抵消了超声的促进作用.显示出超声作用效果对CO2含量的选择性.最后利用纯CO2保护的超声-MAG复合焊试验验证了试验的有效性.

逆变式co_2/MAG气体保护焊机控制系统

本文设计了一套用于逆变式co_2/MAG气体保护焊机电源的电压、电流双闭环无静差调节控制系统,有效地解决了电源静特性和动特性的矛盾,限制了短路电流峰值,减少了飞溅,改善了焊缝成型,还设计了一套闭环无静差调节的PWM控制送丝系统,使得送丝平衡,精确可靠.

CO_2激光-MAG电弧复合焊过程中激光功率对电弧及熔滴行为的影响

利用高速摄像系统和电弧分析仪分析CO2激光-MAG电弧复合焊过程中激光功率对电弧及熔滴行为的影响。试验结果表明:焊接过程中的实际热源间距受到焊接电流大小的影响,且当其在2 mm时焊接效果最优;在导电通道中的带电粒子在运动过程中扰动、漂移以及熔滴过渡模式、焊接模式的改变造成了焊接过程中电弧电流及电压波形的紊乱;激光功率影响了熔滴行为,当采用160 A和180 A的焊接电流时,激光功率的增加导致熔滴过渡频率先减小后增大。

CO_2激光-MAG电弧复合焊接工艺参数对熔滴过渡特征和焊缝形貌的影响

以7.0 mm厚高强钢板为试验材料,采用CO2激光-熔化极活性气体保护焊（MAG）电弧复合焊接方法,研究了电弧能量、激光能量、光丝间距等参数对复合焊接熔滴过渡特征、工艺稳定性和焊缝形貌的影响。结果表明,CO2激光-MAG电弧复合焊接过程中,激光的加入,降低了激光匙孔附近等离子体通道的电阻,使电弧被吸引并压缩至激光匙孔处,从而使电弧阴极斑点更加稳定。电弧能量决定熔滴过渡的模式,激光能量主要影响熔滴的过渡频率。当电弧能量小于4 kW时,熔滴过渡模式为短路过渡和颗粒过渡或是二者的混合过渡;当电弧能量大于4.68 kW时,熔滴的过渡模式为射滴过渡。熔滴的过渡模式对获得稳定的可重复焊接工艺至关重要,射滴过渡比短路过渡更有利于焊接过程的稳定。热源间距保持在2~4 mm的范围内,避免熔滴干扰激光匙孔和熔池产生紊流。

煤矿机械用Q690高强钢激光-MAG复合焊可行性分析

目的研究激光-MAG复合焊在采煤机Q690高强钢板上的加工工艺,以提高8.8 m高端采煤机电控箱结构焊接接头的加工效率和质量性能。方法对激光-MAG复合焊工艺试验进行试验设计与参数设计,观察接头的显微组织,对接头进行拉伸试验和冲击试验,观察断口形貌。结果焊缝区整体组织性能优于母材,保证采煤机电控箱隔爆性能要求,拉伸断口和冲击断口均表现为韧性断口形貌,但是在冲击断口上观察到明显的气孔。焊缝内存在微量气孔,导致焊接接头结合不紧密,拉伸试验出现了脆性断裂。结论避免焊接工艺设计中出现气孔是激光-MAG复合焊焊接接头满足Q690钢在煤矿机械中使用要求的关键技术。