鎳基合金TIG焊的電弧控制與光譜分析.pdf

1、本文介紹J形坡口TIG自動焊系統(tǒng)的電弧控制部分,完成了焊接電弧控制系統(tǒng)中硬件電路的設(shè)計(jì),其中包括數(shù)據(jù)采集通道,利用傳感器對焊接過程中的焊接電流和電弧電壓進(jìn)行實(shí)時采集;還包括輸出通道,主要通過輸出合適大小的電壓來控制焊接電源輸出相應(yīng)的電流以及控制送絲速度。此外還進(jìn)行了電弧控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì),利用VC編寫數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊,將由數(shù)據(jù)采集通道送進(jìn)來的電壓信號進(jìn)行存儲、顯示;編寫焊接電弧控制模塊,輸出所需的電壓模擬量信號,經(jīng)輸出通道控制焊接電流和

2、送絲速度。
　　為了深入研究 TIG焊電弧的特性,在焊接電流為直流的情況下,研究了焊接參數(shù)以及焊接的材質(zhì)對 TIG焊電弧的影響。為此設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn),分別在不同材質(zhì)的工件上采用不同的焊接電流和電弧長度進(jìn)行 TIG焊實(shí)驗(yàn),并在焊接過程中采集電弧光譜。首先在焊接電流不同的情況下進(jìn)行 TIG焊實(shí)驗(yàn),并對電弧的光譜進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)不同焊接過程中電弧的電子溫度沒有太大變化,始終在11000K左右,而電子密度則隨著電流的升高逐漸增大。然后在不同的

3、電弧弧長的情況下進(jìn)行焊接,同樣對電弧光譜進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)不同的焊接過程中電弧的電子溫度同樣沒有什么變化,大小在11000K左右,而電子密度則隨著弧長的增長而減小。
　　此外,對直流脈沖TIG焊過程中的電弧進(jìn)行光譜采集和分析,研究脈沖TIG焊過程中電弧在峰值電流和基值電流時有什么不同,并根據(jù)實(shí)際焊接參數(shù)進(jìn)行了焊接電流不同的實(shí)驗(yàn)。通過計(jì)算電子溫度和電子密度,發(fā)現(xiàn)在同一焊接過程中,峰值電流時的電子溫度要稍高于基值電流時的電子溫度,但是相差