Study of modeling and simulation of full digital controlled PMIG/MAG welding system based on Matlab/Simulink

This paper presents an integrated simulation model for full digital controlled PMIG/MAG welding system with Matlab/Simulink, and it consists of power inverter, digital control system and dynamic arc-load model. An integrated simulation study was done for full digital PMIG/MAG welding, and a method of connecting dynamic arc-load model to the system with controlled current source was presented, in addition, the simulation results were utilized to study the issues of digital control PMIG/MAG welding in this paper. The experimental results validated the developed simulation model, and this simulation study can be applied in implementation of the full digital PMIG/MAG welding and analysis of system dynamic process.

PMIG焊焊接电弧电压的模糊控制

模糊控制是一种新型智能控制方法。本文介绍作者拟对脉冲熔化极气体保护焊(PMIG焊)焊接过程中的电弧电压参数进行模糊控制,取得了良好的焊接电弧稳定性和焊缝成形的效果。

5A06铝合金厚板双丝PMIG焊接头组织与性能

采用双丝PMIG协同式高效焊接方法对板厚为60 mm的5A06铝合金进行了焊接试验,获得了优良的焊接接头,并对焊接接头进行了金相组织和力学性能分析.结果表明,母材保持轧制态纤维状组织,焊缝组织细密均匀,主要为α(Al),β(Mg2Al3)及部分Mg2Si杂质相.接头平均抗拉强度和断后伸长率分别为306.17 MPa和11.93%,达到母材的90.5%和61.5%.对比接头各层显微组织和力学性能发现,热输入影响焊接接头热影响区宽度和力学性能.在焊接热输入最小的正面盖面层,焊缝组织更细,热影响区宽度更窄,试样力学性能更好.

基于逆变电源主控系统的模糊-PID控制PMIG弧焊研究

弧焊逆变电源是一种直流焊接电源,与传统的交流焊接电源和整流式焊接电源相比,具有众多优点。本文首先设计分析PMIG弧焊逆变电源整体结构,接着就设计的弧焊逆变电源电压电流双闭环系统控制器给出了模糊控制原则和相应的设计结构,最后通过实验验证测试,表明本系统能够取得良好的控制效果以及能够保证弧长和焊接过程的稳定。这一研究对于PMIG弧焊的进一步发展具有一定的意义。

PMIG焊电参数统计特征与焊接成形质量关系研究

无损检测是现阶段焊接质量检测技术发展的主要趋势,其中利用电参数评价焊接质量是检测技术发展的新方向。研究了PMIG(脉冲MIG)焊电参数的统计特征与焊接成形质量的关系,使用LabVIEW编辑了特征提取软件模块,提取了电压、电流的概率密度特征与电流脉冲持续时间频率特征,并进行分析。结果表明两种统计特征都能够反映焊接成形质量。

基于FPGA的数字化PMIG焊接电源设计

采用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)全桥式逆变结构设计焊接电源的主电路。根据PWM双闭环控制思路,选用EP3C10E144为FPGA(现场可编程门阵列)主控芯片,设计了包括IGBT驱动电路和保护电路在内的电源控制系统。焊接电流采用增量式PI控制算法,分析了算法的程序流程,能够得到较精确地输出电流波形,实现较理想的PWM控制信号。系统采用VHDL硬件描述语言编写程序,设计灵活便于调试。实现了性能稳定、精度高、适应性强的数字化焊接电源。

铝合金PMIG焊接时,解决焊缝根部撕裂现象的研究

我公司采用PMIG焊机焊接5052、6061铝合金时,在没有进行无损探伤的情况下,外观检查没有焊接缺陷,但在产品的试运行过程中,频繁受力部位经常出现焊缝根部整个撕裂的现象,直接影响产品的质量,从焊机和材料焊接特性分析产生焊缝根部撕裂的原因,优化工艺,归纳总结避免产生焊缝根部撕裂的控制措施。

基于新型控制法的逆变GMAW工艺特点

随着熔化极气体保护焊的应用与推广,那些以飞溅小和成形好为特点的通用型焊机常常不能适应新的环境和要求,如西气东输中的管道打底焊、集装箱的高速焊、汽车制造中的短焊缝焊接、角焊缝的尺寸控制和狭窄空间的熔深控制等,还有超薄板焊接、双脉冲焊、双丝高速焊、TIME高效焊和磁控MAG焊等,这些具有特殊功能的焊接方法,我们称为个性化焊接。这些个性化焊接方法均具有自己的工艺特点,并能完成一些特殊的焊接要求。可见这些个性化焊接方法必将成为GMAW推广应用的新的增长点。

Al-12.7Si-0.7Mg合金脉冲MIG焊接头组织与性能

采用进口ER4047作为填充焊丝对Al-12.7Si-0.7Mg合金热挤压板材实施脉冲MIG直缝对焊.利用金相观察、显微硬度测定及拉伸性能测试等方法研究了焊接接头的显微组织与力学性能.结果表明:利用优化的焊接工艺参数,获得了外观和内部质量良好的焊缝,焊接接头平均抗拉强度为180 MPa,达到基材的98%.

基于Matlab/Simulink的全数字控制双脉冲焊建模和仿真研究

应用Matlab/Simulink工具对数字控制逆变焊机进行了整体仿真研究,建立了同时带有功率逆变器、数字控制系统和动态电弧负载的系统仿真模型。从整体上对数字控制逆变焊机系统进行了仿真研究,提出用受控源的方法实现了动态电弧负载模型与系统的连接。仿真结果和实验波形吻合,证明了所建的系统仿真模型的正确性,该仿真研究可以应用于弧焊数字控制器的实现和系统的动态分析。双脉冲焊焊铝具有鱼鳞状焊缝表面美观、有效抑制气孔发生和降低裂纹敏感性等优点。基于所建系统仿真模型,在此对全数字控制的双脉冲焊进行了仿真研究。

中碳调质高强钢薄板机器人焊接工艺试验研究

采用HCr21Ni10Mn7和H08Mn2SiA焊丝,通过机器人PMIG、MAG焊二种焊接方法在最优工艺参数下对中碳调质高强钢薄板的焊接性进行了对比研究。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱等测试方法,对不同焊接方法的焊接接头组织成分、热影响区组织转变规律进行了研究。抗拉强度测试表明:奥氏体焊丝的机器人PMIG焊焊缝抗拉强度较高,满足接头性能要求。显微硬度测试表明:焊缝区硬度较低,热影响粗晶区硬度较高,热影响区软化区较窄。

AZ91D镁合金表面堆焊Al-Si合金涂层微观组织及分析

目的在镁合金上堆焊Al-Si合金涂层,分析Mg/Al界面处过渡区的组织、成分与形成过程。方法采用低成本、高效的直流脉冲熔化极气体保护焊(DC-PMIG welding),在低热输入下将ER4043(AlSi5)焊丝堆焊到AZ91D镁合金表面,形成Al-Si合金涂层。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析Mg/Al过渡区的微观组织,讨论过渡区的组织、成分,并分析其形成过程与机理。结果过渡区分为两部分。区域Ⅰ的主要成分依次为Mg+Al_(12)Mg_(17)、Al_(12)Mg_(17)、Al_(12)Mg_(17)+Al_3Mg_2和Al_3Mg_2,不规则块状Mg_2Si相弥散分布于其中。区域Ⅱ的主要成分为柱状α-Al,表面析出了大量点状Al_3Mg_2,α-Al柱状晶晶界处存在黑色点状Mg_2Si。结论直流脉冲熔化极气体保护焊能够在AZ91D镁合金表面制备Al-Si合金涂层,基体与涂层之间存在过渡区,过渡区中不同位置的镁、铝相对含量不同,成分也不相同。区域Ⅰ与区域Ⅱ中Mg_2Si不同的析出顺序,使其微观结构不同:Mg_2Si在镁含量相对较多的区域Ⅰ中优先析出并长大,形成块状Mg_2Si;而区域Ⅱ中率先析出α-Al,随后在α-Al晶界处形成了黑色点状Mg_2Si。