脉冲MIG/MAG焊机控制系统优化

研究了自行开发设计的微机控制的脉冲MIG/MAG焊电源控制系统和PID控制算法选择及系统控制软件的优化策略.针对脉冲MIG/MAG焊接过程中PI控制和焊接参数实时显示的矛盾,在研究分析了PID控制算法的基础上,为实现在焊接过程中实时采样控制和显示焊接参数,着重分析了串行显示芯片MAX7219的工作时序,研究改进了MAX7219的数据和命令格式的传输方式,以及在防止系统振荡的基础上对PID控制算法优化的方法.试验结果表明,优化后程序执行效率高,响应速度快,控制精度高,实现了稳定的脉冲MIG/MAG焊接过程.     

耐候钢Q450NQR1深熔GMAW电弧行为

分别采用深熔GMAW和脉冲MAG对耐候钢Q450NQR1进行了焊接试验,焊接过程中采集电流、电压及其对应的电弧图像,观察和分析了电弧形态和焊缝成型,同时基于图像处理考察了深熔GMAW焊接电流和焊接速度对电弧行为、焊缝成型的影响.结果表明:相比脉冲MAG,深熔GMAW电弧能量更集中,热源位置下降,焊缝熔深增加,且焊缝几何对称性较好;随着深熔GMAW焊接电流的增加和焊接速度的降低,电弧面积减小,边缘周长变短,质心位置下降,焊缝熔透深度增加;焊接电流315 A、焊接速度650 mm/min时焊接电弧最为稳定,焊缝成型质量也最好.采用优化的焊接工艺完成了12 mm厚Q450NQR1钢板材的单面焊双面成型,焊缝成型较好,接头各区域无软化和脆化现象.     

高锰钢薄板MAG焊工艺验试研究

采用大电流、细直径焊丝、高速送丝MAG焊工艺,对轧制的高锰钢薄板进行了焊接。分析了焊接接头组织及性能,得出了MAG焊焊接高锰钢的可行性。     

基于PFM平均电流调节的脉冲MAG焊熔滴过渡控制

一脉一滴熔滴过渡形式是脉冲MAG焊熔滴过渡的最理想过渡形式。根据脉冲MAG焊一脉一滴熔滴过渡的要求，采用峰值阶段恒流和基值阶段恒流实现电源外特性，针对两阶段恒流外特性等速送丝条件下弧长的控制问题，通过PFM调节方式实现平均电流的调节，从而调节焊丝熔化速度，解决一脉一滴熔滴过渡过程中弧长的控制问题。试验结果表明所设计的PFM平均电流调节系统能实现良好的脉冲MAG焊一脉一滴熔滴过渡，焊接过程稳定，焊缝成型美观。     

活性气体保护焊（MAG）在大型不锈钢溶液储罐中的应用

该文通过某电厂脱硝环保改造项目不锈钢尿素溶液储罐工程,在储罐焊接过程中对活性气体保护焊（MAG）应用的尝试,总结出活性气体保护焊（MAG）焊接大型不锈钢储罐的焊接工艺。通过合理工艺设计,采用活性气体保护焊（MAG）可以满足溶液储罐设计要求,并能有效控制焊接变形,降低制造成本,缩短工期,提高效率。     

高速MIG/MAG焊技术的现状及近展

本论述介绍了目前高速MIG/MAG焊方法的发展现状,分析了高速MIG/MAG焊时易发生的主要缺陷及产生原因,以及复合焊、旁路焊接及磁控大电流MAG等高速MIG/MAG焊方法的结构、原理及特点,并对高速MIG/MAG焊接技术的进行了展望。     

模拟型晶体三极管焊接电源的研制

本文介绍了利用国产元件研制成一台模拟型晶体三极管焊接电源,能适用于MAG、TIG、MIG焊,焊接性能良好。本电源能用于连续电流焊,也备有波形发生器,可输出方波、矩形波、三角波以及前沿带尖峰冲剌脉冲波,用于脉冲焊。本电源静态精度高,电压、电流稳定度也很高,当网路电压波动±10%时,输出电压和电流波动<±0.1%,频率响应反馈控制时为10KHZ。本电源还为MAG焊短路过渡时设计了电子电抗器,短路时间常数可以在很宽范围内任意调节,而且可以分别调节短路开始和短路后期的di/dt,也能限制短路峰值电流,以减少飞溅,这是一般电抗器不具备的功能。文中还对研制模拟型晶体三极管焊接电源中常遇到的大功率晶体管保护、振荡和脉冲频率等问题谈了自己体会。     

微计算机图象法在研究焊接电弧中的应用

微计算机图象法是微计算机应用的新发展。焊接电弧是一种强光、高温的热源,用一般方法研究它比较困难。本文采用红外摄象微计算机图象法对焊接电弧作用下温度场进行测定,获得直流TlG电弧焊接不锈钢时温度场变化的特征。对Ar+N_2混合气体保护钨极焊接电弧图象进行伪着色处理,获得清晰的电弧内部结构变化特征。实践表明,微计算机图象法研究焊接电弧有许多独到之处,它具有高速、准确、方便、形象等一系列优点,是一般方法无法比拟的。     

基于视觉识别的多层多道路径规划修正

摘要： 针对传统大厚板手工电弧焊和半自动焊工艺复杂、焊接效率低下、质量稳定性差等问题提出大厚板焊接的新方法：双机器人双面熔化极活性气体保护焊（MAG）,打底焊采用双机器人双面MAG错位焊接,填充焊采用双机器人双面MAG对称焊接.多层多道焊接过程中累积误差和焊接变形会对多层多道路径规划精度造成影响,准确的多层多道路径规划是实现大厚板机器人自动焊接的关键因素.提出基于视觉识别的多层多道路径规划修正方法,通过图像处理结合图像三维信息恢复获得各焊道实时填充信息,对多层多道路径规划进行修正,提高多层多道路径规划精度.     

风电塔架Q345E钢板焊接接头的组织与力学性能

风电塔架作为风力发电机的重要支撑部件,其焊接接头性能对风机安全服役至关重要.针对该问题,采用金相、硬度、室温拉伸和断口分析等方法研究手工电弧焊和MAG焊工艺焊接风电塔架Q345E钢板的组织和力学性能.结果表明,不同焊接工艺下Q345E钢板焊接接头的组织与力学性能有明显差异,MAG焊的微观组织主要由较细小的先共析铁素体和珠光体构成,综合力学性能好;而手工电弧焊主要由较为粗大的块状铁素体和珠光体构成,且存在典型的铁素体魏氏组织,力学性能差.通过本研究证实MAG焊比手工电弧焊更适合于风电塔架的焊接.     

图象数字化及编码实现

作者用快扫慢取的方法实现了电视摄象机与CPU通讯。对一幅静止图象在采样窗口进行64×64点阵采样,图象处理用YEE8100型微机,行式打印机作输出。硬件主要由采样脉冲发生器、行埸同步分离S/H,A/D及I/O组成。采样脉冲发生器,也称符合电路,其作用是产生一组符合快扫慢取样条件的采样脉冲。第一帧内,每隔64μs出现一个采样脉冲,在一埸时间20ms内采集64个数据,亦即在第一帧内采完一幅图象中的第一列象素。第二帧时,采样脉冲步进0.2μs,采完第二列象素,一直到64帧才把整幅图象采完。采用比较器710对全电视信号进行行、埸同步分离,用分离出来的行埸同步脉冲分别触发单稳和经过二分频,产生两个脉宽足以计算机检测的脉冲,采用A/D7574型转换器,目的是把采样保持器输出的时间离散的电视信号变为数字量存到计算机中,软件部分采用BASIC语言和汇编语言结合编制程序。由接口输入的象素以点阵形式存放于RAM中,通过映射,每一个字节转换为一个BASIC的单精度数组变量,首先打印出原始图象,然后统计各级灰度所具有的象素数目,打出直方图。对直方图进行平滑处理,确定动态阀值,根据阈值把原始图象变为二值化图象,并打印输出。用轮廓跟踪二值化后的目标图象,然后打印图象的轮廓图。     

软开关双丝脉冲熔化极活性气体保护焊逆变电源

根据双丝脉冲熔化极活性气体保护（MAG）焊的工艺要求，将软开关技术、双闭环控制技术以及现场总线控制技术相结合，研制了一套软开关双丝高速脉冲MAG焊电源，并应用计算机信息测试采集平台对该系统进行测试．结果表明，系统具有良好的静、动特性，主从机协同控制稳定可靠，完全可以满足双丝高速脉冲MAG焊的技术要求．     

双丝脉冲熔化极气体保护焊的数字化协同控制

为解决双丝熔化极气体保护焊(GMAW)中焊接过程不稳定、焊接效率易波动的问题,采用高速单片机80C320与80C552构成双微机协同控制器,分别控制主、从软开关逆变式脉冲焊接电源,借助现场总线通信协议,通过软件的方式协调主、从电源的工作;同时,采用模糊控制方法对双丝弧长进行闭环控制.从而使主、从电弧分别获得频率一致、峰值相差180°的脉冲电流,有效减少了电弧之间的干扰,使焊接过程稳定,焊缝成型良好.实验结果表明,数字化协同控制灵活性大,可使双丝脉冲GMAW过程稳定.     

真彩色图象显示技术处理方法

本文详细地描述了真彩色图象再现技术以及基色数据压缩的处理方法。通常，从数据采集系统获取的图象信号具有相当丰富的彩色种类和灰度层次，在通用微机上重现原始图象时，其色彩与灰度层次将受到微机显示系统配置的限制，需要对图象原始数据作压缩处理，线性压缩法是一种常见的方法，但它忽略了原始数据的特点。本文提出的颜色领域压缩法是在对原始数据进行概率统计的基础上，考虑人眼的视觉特性，提出的一种新方法。     

脉冲TCGMAW电流频率对熔滴过渡与焊缝成形的影响

基于所建立的高速摄像与电信号检测系统,对高速脉冲双电弧共熔池MAG焊在不同脉冲电流频率下的熔滴过渡过程进行了观察,并就频率变化对熔滴过渡方式以及焊缝成形质量的影响进行了研究.结果表明:在实验所采用的焊接规范下,脉冲电流频率较高( 140 Hz)时,前丝熔滴过渡方式为射滴过渡,而后丝熔滴过渡方式为射流过渡;脉冲电流频率较...     

微机控制的脉冲MIG/MAG焊接电源的研制

主电路采用IGBT为主控开关功率转换器件 ,利用 16位高性能单片机 80C196KC ,对微机控制脉冲MIG逆变弧焊电源的组成和控制原理进行实时精确控制的研制 ,并做了可靠性与抗干扰设计 .研制结果表明 :该焊机脉冲频率带宽大 ,为 0 .5～ 2 5 0Hz ,响应速度快 ,抗干扰能力强 ,能够满足全位置焊接的需要 .     

焊缝X射线探伤数字图象处理方法研究

采用灰度分析法研究了实时X射线探伤图象特征,提出了一种能显著提高图象清晰度和对比度,降低图象噪音的S-T非线性图象变换方法,并用线灰度梯度法成功地提取了焊缝中的缺陷。结果表明:对于噪声成分多、灰度分布范围窄、对比度差的实时X射线探伤图象,S-T变换方法能明显地改善图象质量,线灰度梯度法提取的焊接缺陷定位准确、畸变小。该方法可以在实时X射线探伤系统中应用。     

双脉冲MIG/MAG焊全数字控制策略

对于双脉冲MIG/MAG焊,在基于变速送丝的基础上,为实现等弧长控制与过程稳定,提出了包括弧长稳定、电压和电流瞬时值反馈计算的三闭环控制模型.在每个熔滴过渡周期内,该模型能够检测弧长变化并做出调整,对于干伸长的变化也能进行实时补偿.采用DSP进行了全数字实现,样机实验表明,所提出的控制策略可行,焊接过程稳定,焊缝成型美观.     

Hastelloy C-276合金脉冲激光焊接熔池流动行为分析

根据传热学和流体力学基本原理建立瞬态Nd:YAG脉冲激光焊接熔池三维数值分析模型,研究Hastelloy C-276合金薄板脉冲激光焊接过程中熔池液态金属流动的基本规律.利用Fluent软件,采用有限容积法求解控制方程,用SIMPLE算法处理压力与速度耦合.引入Ma来评价焊接熔池的流动特性,并指出了焊接熔池中出现重熔轮廓线的原因.通过与实测温度场对比,验证了所建模型的准确性.模拟分析表明:脉冲激光焊接过程中存在较微弱的Marangoni对流现象;牛顿剪切应力的存在使熔池表层流体对流剧烈.此模型可为Hastelloy C-276合金薄板脉冲激光焊接熔池流体流动行为分析提供理论依据.     

不完全投影数据的最大熵再投影图象重建

针对某些被测物对部分射线“不透明”致使相应投影数据丢失情况,提出了最大熵再投影的图象重建新算法,经通用微机上仿真对比实验,重建图象质量优于传递的最大熵法。