基于DSP控制的鋁合金脈沖焊接電源及電弧形態(tài)研究.pdf

1、熔化極脈沖氬弧焊具有低的熱輸入量、生產(chǎn)率高、易實現(xiàn)自動化的特點，比較適合鋁合金的焊接。鋁合金的脈沖MIG焊不僅擴(kuò)大了焊接電流范圍，而且使電弧穩(wěn)定性提高，可以適應(yīng)多種焊接場合。近年來，鋁合金的P-MIG焊接工藝在工業(yè)化生產(chǎn)過程中已經(jīng)得到了廣泛的運用。但是由于鋁的獨特性能，在焊接應(yīng)用中依然存在著一些問題，脈沖焊接工藝復(fù)雜，控制方式也比較復(fù)雜，如何有效地控制各類電信號，得到一個合適的脈沖波形是目前來說研究的一個問題之一。本文對基于DSP控制的

2、鋁合金脈沖焊接電源及電弧形態(tài)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴采用DSP控制技術(shù)設(shè)計了鋁合金P-MIG全數(shù)字控制系統(tǒng)，獲得了一致性好的脈沖電流波形和穩(wěn)定的焊接過程。不同的基值電流、峰值電流、峰值時間等參數(shù)還可以手動調(diào)節(jié)，對于脈沖電流波形控制，實現(xiàn)了對脈沖上升斜率和下降斜率的獨立調(diào)節(jié)。 ⑵通過對鋁鎂合金進(jìn)行P-MIG焊接，調(diào)節(jié)不同的脈沖參數(shù)，主要研究了在相同平均電流、平均電壓工作條件下，不同峰值電流、基值電流、峰值時間對電弧形

3、態(tài)的影響規(guī)律。通過高速攝影采集系統(tǒng)進(jìn)行采集，可以比較完整地拍攝到清晰電弧形態(tài)和電弧變化過程。結(jié)果表明，電弧長度、電弧寬度和電弧光亮區(qū)面積隨著峰值電流增加而增加，基值電流是維持電弧燃燒的參數(shù)，峰值時間對電弧弧長沒有影響，卻顯著影響電弧面積。 ⑶通過調(diào)節(jié)脈沖上升和下降斜率，改變電流的輸出波形，研究了脈沖波形的變化對電弧形態(tài)和電弧挺度的影響。脈沖斜率變化導(dǎo)致脈沖時間過程中脈沖能量的變化，脈沖能量的變化影響著電弧形態(tài)的變化。同時通過調(diào)節(jié)