CO2焊接短路过渡控制的研究

介绍了CO2焊接短路过渡的飞溅机理,综述了CO2焊接短路过渡的控制方法,并分析了各控制方法的特点。重点介绍了电磁作用CO2短路过渡焊接技术的原理及特点,研究了外加磁场对CO2焊短路过渡的控制。     

CO2焊外加纵向磁场的数值计算

针对CO2焊时与电极同轴的单个轴对称空心圆柱线圈在励磁电流作用下产生的外加磁场，采用积分方程法建立了磁控CO2焊外加纵向磁场的计算模型，对CO2焊外加磁场进行了数值计算，该方法具有模型简单、计算速度快和精度高等优点，并与实际测量结果进行了比较。计算及实验结果表明，利用所建模型计算得出的外加纵向磁场分布是准确的、可靠和有效的。     

外加纵向磁场作用TIG焊温度场的数值模拟

外加纵向磁场可以改变电弧加热有效半径进而影响焊接温度场分布。为了得到外加纵向磁场作用TIG焊的电弧加热有效半径,采用拍摄TIG焊水冷铜阳极板时电弧外观形态照片并对比照片的方法,测得外加纵向磁场对电弧加热有效半径的影响系数。通过数值模拟分析外加磁场TIG焊温度场的分布,模拟结果与实际相符。     

TIG焊有效热功率控制新方法

本文以大量薄板下ＴＩＧ焊实验建立起的数学模型为基础，成功研制了８０９８单片微机控制的有效热功率恒定ＴＩＧ电源系统，该电源系统能输出斜率角α＝７０°～１４５°范围内任意直线型外特性，以于不同材料，不同厚度的薄板，在预实验物基础上，电源可以通过输出最佳外特性，在弧长变化５ｍｍ，网压波动±１０％的情况下，有效热功率恒定，焊缝宽度基本不变。     

焊接位姿参数定义的讨论及典型工件的建模

讨论了弧焊机器人焊接位姿参数的定义。焊接位姿包括焊缝位置和焊枪姿态,可以用焊缝倾角、焊缝转角、焊枪工作角和焊枪行走角四个参数来表征。对这四个焊接位姿参数的内涵进一步完善和修改,使其更适合于弧焊机器人焊接的实际需要,更通俗易懂。针对典型的马鞍形焊缝进行数学建模,并利用MATLAB软件计算焊接位姿参数。     

穿孔等离子弧焊熔池形成过程的仿真

论述了穿孔等离子弧焊熔池的形成机理,建立了运动等离子弧作用下穿孔焊接熔池的三维数值分析模型,对不锈钢板对接焊的穿孔熔池形成过程进行了计算机仿真,并给出熔池形状的可视化图形结果.     

穿孔等离子弧焊熔池形成过程的仿真

论述了穿孔等离子弧焊熔池的形成机理 ,建立了运动等离子弧作用下穿孔焊接熔池的三维数值分析模型 ,对不锈钢板对接焊的穿孔熔池形成过程进行了计算机仿真 ,并给出熔池形状的可视化图形结果。     

等离子弧穿孔熔池的数值模拟

根据流体力学理论和传热学机理，采用有限元法建立了运动等离子弧作用下穿孔焊接熔池流场、温度场的三维瞬态数值分析模型，根据计算出的温度场，模拟并图形显示了熔池形状和穿孔熔池的形成过程。计算表明，所建立的数值分析模型可用于等离子弧穿孔焊接熔池流场和温度场的有限元计算、熔池形状和穿孔熔池形成过程的模拟，为等离子弧穿孔焊接在工程实际中的应用提供理论依据。     

外加磁场对CO2焊的影响

针对CO2气保焊飞溅大的缺陷,本课题组在研究其短路过渡机理和飞溅产生原因的基础上,开展了用纵向磁场控制CO2气体保护焊飞溅的初步尝试.在进行了大量的工艺实验基础上,得到了以下的结论在一定的焊接规范下,外加纵向磁场有效的控制了CO2焊短路过渡中的焊接飞溅,获得较好的工艺效果;同时,存在一个最佳的纵向磁场范围,在这个范围内,磁场对飞溅的控制效果较佳.     

微机控制能量补偿型TIG焊电源的研究

本文通过对电弧形态的分析，弧长波动对熔宽和电弧电流分散度的影响等测试，提出在纯氩气氛中，当弧长波动时，欲使有效热功率恒定，最佳电源外特性应用是能量补偿型电源外特性，通过大量薄板ＴＩＧ焊接实验，建立了能量补偿电源外行性数学模型，并成功地研制了８０９８单片微机控制的能量补偿型ＴＩＧ焊电源系统。