埋弧焊磁控電弧焊縫跟蹤傳感器的電磁特性及適應(yīng)性研究.pdf

1、目前,焊接已成為了現(xiàn)代制造業(yè)中的不可或缺的技術(shù)之一。在現(xiàn)代化焊接生產(chǎn)中,為了獲得優(yōu)良的焊接質(zhì)量,較高的生產(chǎn)效率,安全的焊接作業(yè)環(huán)境,同時要降低工人勞動強度,必須提高焊接自動化、智能化水平,而焊縫自動跟蹤是實現(xiàn)焊接自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一。埋弧焊是目前眾多焊接方法中應(yīng)用最廣泛的工藝方法之一。然而,由于多種因素的影響,要研制出適合埋弧焊的一種跟蹤精度高,又符合焊接過程低成本自動化要求的焊縫自動跟蹤技術(shù)存在較大的難度。
　　本文在用于氣體保

2、護焊的磁控電弧傳感器的基礎(chǔ)上,結(jié)合ANSYS有限元方法數(shù)值計算得到的磁控電弧傳感器主要參數(shù)對其電磁特性的影響規(guī)律,研制滿足埋弧焊焊縫自動跟蹤要求的磁控電弧傳感器。具體工作如下:
　　首先綜述了埋弧焊的基本原理和優(yōu)缺點;國內(nèi)外埋弧焊焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,重點介紹了埋弧焊電弧式焊縫跟蹤技術(shù)和磁場控制電弧技術(shù)的發(fā)展情況。
　　其次利用ANSYS電磁場有限元數(shù)值計算方法,研究了勵磁電流、勵磁線圈繞線長度、導(dǎo)磁鐵芯直徑、磁極角度四個

3、參數(shù)對埋弧焊磁控電弧傳感器的磁場分布及強度值影響規(guī)律,其結(jié)果表明勵磁電流和磁極角度對磁控電弧傳感器磁場的影響是較強,其它兩者的影響較弱。
　　根據(jù)ANSYS電磁場有限元數(shù)值計算分析得到的規(guī)律,優(yōu)化設(shè)計且研制出了相應(yīng)的磁控電弧傳感器,改進了傳感器的磁場發(fā)生裝置中的功率放大電路。
　　采用數(shù)字式特斯拉計,測量研制出的磁控電弧傳感器的磁場磁感應(yīng)強度,將其結(jié)果與ANSYS數(shù)值計算的結(jié)果進行對比分析,結(jié)果表明了實際磁控電弧傳感器的磁場

4、分布和ANSYS數(shù)值計算得到的磁場分布基本上是相同的。這證明了ANSYS電磁場有限元數(shù)值計算方法可以為科學(xué)合理地設(shè)計磁控電弧傳感器提供理論依據(jù)。
　　通過焊接試驗,分析采集到的焊接電流信號從而確定磁控電弧傳感器性能優(yōu)劣。
　　最后,為了能夠擴大該磁控電弧傳感器應(yīng)用范圍,將其安裝在兩種主流焊機電源上(即IGBT逆變式焊機電源和晶閘管式焊機電源)。大量的試驗表明:該傳感器在逆變式焊機和晶閘管式焊機上均有良好的適應(yīng)性;在兩種焊接電