交替過渡方式的低熱輸入GMAW實現(xiàn)及過程控制.pdf

1、針對薄板、高強鋼和異種金屬的焊接要求精確控制母材熱輸入的難題，提出了基于研究GMAW自由過渡和短路過渡交替進(jìn)行的一種新型脈沖旁路耦合電弧MIG焊(Pulsed DE-GMAW)交替過渡方式，有利于精確控制焊接熔滴過渡和母材熱輸入，增強Pulsed DE-GMAW搭橋能力，減小裝配間隙要求，理論和實踐上證明有利于低熱輸入焊接過程。
　　首先，根據(jù)Pulsed DE-GMAW交替過渡過程的特點和控制要求，利用快速控制原型技術(shù)，建立了基

2、于快速原型的鋁-鋼Pulsed DE-GMAW交替過渡過程軟硬件試驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)主路脈沖電流波形和旁路脈沖電流波形的控制與協(xié)調(diào)，并能夠完成在焊接過程對電信號和視覺信號的采集、顯示、處理和存儲，而且對采集到的焊接信號通過分析處理，經(jīng)過一定的控制算法，可以實時的輸出控制信號，優(yōu)化鋁-鋼Pulsed DE-GMAW交替過渡過程焊接工藝參數(shù)，得到穩(wěn)定的焊接過程，完成對交替過渡過程的控制。
　　然后，基于彈質(zhì)模型理論建立了Pulse

3、d DE-GMAW交替過渡過程數(shù)學(xué)模型，提出了通過控制旁路雙脈沖電流參數(shù)來實現(xiàn)交替過渡過程的控制方案。在開環(huán)狀態(tài)下，利用旁路電弧對熔化焊絲的電流有分流和力的作用，通過調(diào)整旁路雙脈沖電流參數(shù)，對Pulsed DE-GMAW交替過渡過程進(jìn)行了仿真分析，得到了理想的仿真效果。
　　其次，通過鋁-鋼Pulsed DE-GMAW交替過渡平板堆焊工藝試驗，研究了主路脈沖電流和旁路脈沖電流同步匹配對焊接過程的影響。結(jié)果表明，在總電流交替過渡波形

4、中，高頻脈沖電流和低頻脈沖電流的差值不能過大，否則會出現(xiàn)弧長波動較大，導(dǎo)致焊接過程不穩(wěn)定，一般高低頻脈沖電流的差值不能超過10A。通過高速攝像研究了高低頻脈沖數(shù)量對Pulsed DE-GMAW交替過渡方式的影響，在焊接過程中，一個周期內(nèi)高低頻脈沖數(shù)量的匹配將決定一個周期內(nèi)自由過渡和短路過渡的搭配次數(shù)，隨著高頻脈沖數(shù)量的增加，自由過渡的次數(shù)隨著增加，隨著低頻脈沖數(shù)量的增加，短路過渡的次數(shù)隨著增加，但高低頻脈沖數(shù)量的匹配方式對鋁鋼Pulse