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作者：刘俊岭北京化工大学

学位级别：硕士

电弧快速成形技术是依靠电弧熔化金属焊丝,按照设定的轨迹进行快速堆积成形的技术,其成形件具有力学性能良好,致密度高的优点,具有极大的发展潜力。本课题为了提高电弧快速成形的尺寸控制精度和成形件表面质量,进行了针对双丝焊系统及... 详细信息

电弧快速成形技术是依靠电弧熔化金属焊丝,按照设定的轨迹进行快速堆积成形的技术,其成形件具有力学性能良好,致密度高的优点,具有极大的发展潜力。本课题为了提高电弧快速成形的尺寸控制精度和成形件表面质量,进行了针对双丝焊系统及双丝成形技术的研究。首先进行了焊接设备的改进和双丝焊枪的设计,为焊接系统加设了一套细焊丝送丝设备,并且使用PLC对两套送丝系统进行控制。为了满足双丝焊接系统的工作要求,设计了一体式双丝焊枪,焊枪能够使用两种不同直径的焊丝进行成形工作,并且将细丝送丝机构集成至焊枪,提高成形系统集成性。随后进行了控制程序的编写,控制程序通过当前送丝速度和速度阈值的大小关系判断两送丝机构的工作状态。在成形过程中,系统能够通过触摸屏增减送丝速度,当送丝速度达到速度阈值时,能够进行焊丝的切换。最后完成整个双丝焊接系统的设计后,分别进行粗细两焊丝的成形试验,探究焊接参数对成形形貌的影响,通过细焊丝成形焊道和粗焊丝成形焊道的尺寸对比,得出当细丝实际送丝速度达到设定送丝速度的3.0倍时,同参数下两焊道尺寸最为接近,保持此实际送丝速度和设定送丝速度的比值,进行一焊丝先加速另一焊丝延迟后减速的交替成形试验,探究焊丝切换过程中减速送丝延迟时长对焊缝成形的影响。当减速延迟较低时,成形焊缝会出现先凹后凸的缺陷,当减速延迟达到切换过程总时长的60%时,能得到比较美观的焊缝形貌,当减速延迟继续增大,焊缝中间会出现凸起的缺陷。使用成形良好的减速延迟,进行递变参数双丝交替成形和跳变参数交替成形验证此参数在其他方式交替成形下能否适用,并且经试验验证,该减速延迟下,能够得到成形较为美观的成形焊缝。

关键词：双丝焊系统 PLC 双丝焊枪单丝快速成形双丝快速成形

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针对电弧快速成形的双丝焊系统设计

引用

电焊机 2019年第5期49卷 64-69页

作者：王龙飞刘正文刘俊岭焦向东北京石油化工学院机械工程学院

电弧快速成形技术制造的成形件因具有力学性能优良,致密度高等优点,具有广阔的发展前景。为方便控制电弧快速成形的尺寸和提高参数调节范围,设计了一种双丝电弧增材系统。重点介绍了双丝焊接系统硬件的设计,在常规焊接系统中加入了一套... 详细信息

电弧快速成形技术制造的成形件因具有力学性能优良,致密度高等优点,具有广阔的发展前景。为方便控制电弧快速成形的尺寸和提高参数调节范围,设计了一种双丝电弧增材系统。重点介绍了双丝焊接系统硬件的设计,在常规焊接系统中加入了一套细丝送丝系统,为满足系统集成化要求设计了一种一体式双丝焊枪。控制部分采用西门子S7-200PLC作为双丝系统的控制核心。为方便人机交互设计了人机界面进行参数的输入和显示。实验表明,粗、细丝焊接皆能有较好的成形,可实现在焊接过程中不断弧的平稳切换。

关键词：电弧快速成形双丝焊枪 PLC 人机界面

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