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tig焊旋转电弧传感器结构设计及焊接系统的研究

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TIG焊旋转电弧传感器结构设计及焊接系统的研究

作者：李红利南昌大学

学位级别：硕士

本文结合tig焊的特点和旋转电弧传感自动焊接要求,在研究国内外旋转电弧传感器的发展情况的基础上,应用Pro/E三维数字建模以及机构运动学仿真模块,对tig焊旋转电弧传感器的结构进行优化设计及运动分析仿真,解决了传感器设计中干涉、振... 详细信息

本文结合tig焊的特点和旋转电弧传感自动焊接要求,在研究国内外旋转电弧传感器的发展情况的基础上,应用Pro/E三维数字建模以及机构运动学仿真模块,对tig焊旋转电弧传感器的结构进行优化设计及运动分析仿真,解决了传感器设计中干涉、振动等现象,并有效减小了外壳尺寸。结果表明该设计方法避免了零部件运动过程中的干涉现象,较好的解决了机构运动中的力平衡问题。使旋转电弧传感器的结构设计得到了合理的优化,设计出的产品完全满足实验要求。用所设计的旋转电弧传感器搭建tig焊缝跟踪焊接系统实验平台。并利用此实验平台,进行平板焊接、薄板搭接、V型坡口焊接实验。针对tig焊高频起弧干扰电网的特点,在搭建硬件电路部分为减少各种噪声的干扰,一方面所有连接线统一采用屏蔽线,另一方面信号采集前端设计了一个三阶有源低通滤波器。为尽可能的减少电弧电压信号受外界噪声的干扰,本文采用中值滤波方法和均值滤波方法对旋转电弧传感器采集到的电压信号进行滤波处理,使电压波形得到了明显的改善。为了更加准确的得到焊枪偏离焊缝的信息,分别采用左右积分法、特征谐波法对焊枪偏差信息进行识别,为焊缝的跟踪奠定了基础。在获取焊缝信号,得出焊缝偏差的基础上,研究了基于模糊控制器的焊缝跟踪控制系统,设计了模糊控制器。并使用VC++语言编写了控制算法软件。在所搭建的硬件平台上进行了实验验证,通过平板焊接、薄板搭接、V型坡口等焊接实验证明本文所设计的tig焊旋转电弧传感器完全满足设计要求;所设计的模糊控制器能够比较准确的进行焊缝纠偏控制。

关键词： tig焊旋转电弧中值滤波均值滤波模糊控制

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tig焊小电流接触引弧控制电路的研究

焊接技术 1997年第6期26卷 21-23页

作者：方臣富周方明邱俊吴廷斌江苏省镇江市华东船舶工业学院

分析了ＴＩＧ焊小电流接触引弧过程中瞬时短路电流、稳态短路电流、引弧电流和变化率、钨极和工件之间的空间电场强度及其变化率对引弧性能的影响。重点介绍了一种ＴＩＧ焊小电流接触引弧控制电路及工作原理。实际应用表明，电路设计合... 详细信息

分析了ＴＩＧ焊小电流接触引弧过程中瞬时短路电流、稳态短路电流、引弧电流和变化率、钨极和工件之间的空间电场强度及其变化率对引弧性能的影响。重点介绍了一种ＴＩＧ焊小电流接触引弧控制电路及工作原理。实际应用表明，电路设计合理、简单可靠，引弧性能良好，钨极损耗很小。

关键词： tig焊小电流接触引弧控制电路引弧控制

AZ31B镁合金tig/MIG焊焊接接头的腐蚀研究

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兵器材料科学与工程 2019年第4期42卷 92-96页

作者：白妮蔡啸涛汪晓勇朱海洋江苏科技大学冶金与材料工程学院

对AZ31B镁合金的tig焊和MIG焊接头进行酸洗的腐蚀研究,分析腐蚀后接头各区域的表面状况及腐蚀原因,利用金相图和XRD对tig焊和MIG焊接头的腐蚀差异进行探讨。结果表明:较大电流焊接的接头经酸洗处理后,表面较为平整且均匀,腐蚀产物相对较... 详细信息

对AZ31B镁合金的tig焊和MIG焊接头进行酸洗的腐蚀研究,分析腐蚀后接头各区域的表面状况及腐蚀原因,利用金相图和XRD对tig焊和MIG焊接头的腐蚀差异进行探讨。结果表明:较大电流焊接的接头经酸洗处理后,表面较为平整且均匀,腐蚀产物相对较少,晶界具有一定连续性;晶粒细小、晶界处分布大量析出相,导致焊接接头腐蚀严重,是MIG焊与tig焊接头酸洗腐蚀差异的主要原因。

关键词： AZ31B镁合金焊接接头 tig焊 MIG焊酸洗腐蚀

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低碳钢tig焊电涡流传感熔透控制的研究

焊接 1997年第11期 9-11,31页

作者：廖平耿正佳木斯工学院哈尔滨工业大学

采用电涡流传感,步进式tig焊方法,对低碳钢平板堆焊进行了焊缝熔透控制的研究,利用建立的暂态控制方法,实现了各焊点热输入量的实时控制。

关键词： tig焊电涡流传感熔透暂态控制

7003铝合金tig焊焊接接头的组织与性能

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粉末冶金材料科学与工程 2016年第6期21卷 832-839页

作者：王培吉陈康华姜慧丽陈送义胡桂云中南大学粉末冶金研究院长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083

采用显微硬度及电导率测试,剥落腐蚀及电化学腐蚀试验,光学显微镜(OM)及透射电镜(TEM),研究经ER5356焊丝钨极氩弧焊(tig)的7003铝合金型材焊接接头各部分的微观组织与性能。结果表明:在离焊缝中心30 mm左右的热影响区位置形成硬度较低... 详细信息

采用显微硬度及电导率测试,剥落腐蚀及电化学腐蚀试验,光学显微镜(OM)及透射电镜(TEM),研究经ER5356焊丝钨极氩弧焊(tig)的7003铝合金型材焊接接头各部分的微观组织与性能。结果表明:在离焊缝中心30 mm左右的热影响区位置形成硬度较低的软化区,这是由于η′(Mg Zn2)相的长大粗化;焊接接头的耐蚀性依次为焊缝区>过时效区>母材区>淬火区,其原因是淬火区的晶界析出相连续分布,形成连续阳极腐蚀通道,增大了应力腐蚀及剥落腐蚀倾向,使得腐蚀性能很差;而过时效区和母材区的晶界析出相不连续,耐蚀性较好。

关键词： 7003铝合金 tig焊剥落腐蚀电化学腐蚀显微组织

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tig焊旋转电弧焊缝跟踪研究

TIG焊旋转电弧焊缝跟踪研究

作者：金伟南昌大学

学位级别：硕士

本文设计了一套完整的tig焊旋转电弧焊缝跟踪系统,研究了系统的硬件和软件、信号滤波和焊缝偏差识别方法,设计了控制器,分析了实验结果并得出结论,为能成功地实现tig焊焊缝跟踪打下了基础。硬件系统由焊接部分、信号采集部分和控制... 详细信息

本文设计了一套完整的tig焊旋转电弧焊缝跟踪系统,研究了系统的硬件和软件、信号滤波和焊缝偏差识别方法,设计了控制器,分析了实验结果并得出结论,为能成功地实现tig焊焊缝跟踪打下了基础。硬件系统由焊接部分、信号采集部分和控制部分组成,设计制作了送丝机构中的送丝弯管、导嘴、安装机构,试安装结果表明,结构合理,可以用于送丝。设计制作了十字滑块电机驱动电路板,光耦输出信号整形电路板和低通滤波电路板,并对各电路板进行了单独测试和整体测试,结果表明,三块电路板性能可靠,能满足十字滑块的动作要求和信号的采集。针对焊接过程中系统会受到高频干扰而不能正常工作的问题,本文采用正交多项式为基函数的最小二乘法对电弧电压信号进行滤波,采用7阶多项式拟合曲线,仿真和试验结果表明,该方法可以有效滤除干扰信号。为了得到准确的焊枪偏差信息,研究了焊缝高度方向和横向偏差信息识别的方法。研究了遗传算法在本系统中的应用,设计了基于遗产算法参数整定位置PID控制器和焊缝跟踪软件系统。软件分为两大部分：位置式PID控制部分和遗传算法参数整定位置式PID控制部分,位置式PID焊缝跟踪系统参数由经验渐凑法整定,结果供确定遗传算法参数整定范围参考,对遗传算法参数整定位置式PID控制进行仿真,同时完成程序的调试。最后对试验数据进行了分析,结合试验现象,对系统的改进给出了一些建议。

关键词： tig焊旋转电弧滤波遗传算法 PID

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电流脉冲频率对tig焊电弧压力的影响

沈阳工业大学学报 2015年第5期37卷 500-504页

作者：常云龙刘民军路林高峰沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 沈阳工业大学化工装备学院沈阳110870

为了研究电流脉冲频率对tig焊电弧压力的影响,采用小孔探针法检测了tig焊的电弧压力分布形式以及在不同电流脉冲频率作用下焊缝的熔深和熔宽.结果表明,tig焊电弧压力曲线类似于正态分布曲线,电弧中心位置处的压力最大,越靠近边缘处压力... 详细信息

为了研究电流脉冲频率对tig焊电弧压力的影响,采用小孔探针法检测了tig焊的电弧压力分布形式以及在不同电流脉冲频率作用下焊缝的熔深和熔宽.结果表明,tig焊电弧压力曲线类似于正态分布曲线,电弧中心位置处的压力最大,越靠近边缘处压力越小.当在一定范围内增加电流脉冲频率时,曲线会发生横向收缩和纵向伸长现象,且tig焊电弧压力的峰值以及焊缝的熔深均增加,而熔宽减小.因此,可以通过改变电流脉冲频率的方法来改变tig焊的电弧压力.

关键词： tig焊电弧压力电流脉冲频率焊接速度正态分布高速摄像阳极铜小孔探针法

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纵向磁场对tig焊电弧形态的影响

沈阳工业大学学报 2015年第1期37卷 34-38页

作者：刘政军陆璐苏允海雷康沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870

为了研究外加纵向磁场对tig焊焊接电弧形态的影响并分析电弧形态的变化机理,在常规的tig焊焊接过程中施加纵向磁场,利用高速摄像机对焊接电弧形态进行拍摄和记录.实验结果表明,当无磁场作用时,弧柱呈锥形且未发生旋转运动.在外加磁场作... 详细信息

为了研究外加纵向磁场对tig焊焊接电弧形态的影响并分析电弧形态的变化机理,在常规的tig焊焊接过程中施加纵向磁场,利用高速摄像机对焊接电弧形态进行拍摄和记录.实验结果表明,当无磁场作用时,弧柱呈锥形且未发生旋转运动.在外加磁场作用下,弧柱呈收缩状态且沿顺时针旋转.当焊接参数不变时,随着磁场强度的增加,弧柱的收缩程度随之增加.根据磁场的理论公式,可推导出在外加纵向磁场作用下,电弧的旋转半径与磁感应强度成反比.

关键词：纵向磁场 tig焊磁场强度磁场电流高速摄像电弧形态弧柱收缩

磁场和活性剂联合作用下tig焊热源模型的确定

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沈阳工业大学学报 2015年第5期37卷 505-509页

作者：刘政军王晓慧苏允海沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870

为了确定磁场和活性剂联合作用下tig焊热源模型,分别采用双椭圆面热源模型和双椭球体热源模型对焊接熔池的温度场分布进行了数值模拟,根据模拟结果的等值线分布情况可以获得熔池形状.通过将试验值和模拟值进行对比可以发现,利用双椭球... 详细信息

为了确定磁场和活性剂联合作用下tig焊热源模型,分别采用双椭圆面热源模型和双椭球体热源模型对焊接熔池的温度场分布进行了数值模拟,根据模拟结果的等值线分布情况可以获得熔池形状.通过将试验值和模拟值进行对比可以发现,利用双椭球体热源模型得到的熔池形状与实际熔池尺寸相吻合,而双椭圆面热源模型不能很好地反应厚度方向上的温度分布.结果表明,双椭球体热源模型可以更加准确地表征磁场和活性剂联合作用下tig焊的实际焊接过程,打破了以往依照焊接方法选取热源模型的传统.

关键词： tig焊磁场活性剂双椭圆面热源双椭球体热源数值模拟温度场熔池形状