磁控焊接電弧旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生裝置的設(shè)計(jì).pdf

1、在焊接過程中引入磁場控制已成為一種正在發(fā)展的先進(jìn)焊接技術(shù)，這種技術(shù)被稱作磁控電弧焊接技術(shù)。電弧作為一種等離子體，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，用外部磁場可以改變電弧的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特性，影響焊縫熔池和熔滴過渡形式，大大改善焊接工藝，提高焊接生產(chǎn)效率。 傳統(tǒng)的外加磁場形式主要包括橫向磁場，縱向磁場和尖角磁場等幾種，勵(lì)磁方式主要采用直流、交流以及脈沖勵(lì)磁等。本文基于以上幾種磁場形態(tài)和勵(lì)磁方式的特點(diǎn)，提出了“以動(dòng)制動(dòng)”的控制思想，即用動(dòng)態(tài)變化的磁場來

2、控制電弧的運(yùn)動(dòng)，研制了一套新型旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生裝置，本裝置包括磁頭裝置和勵(lì)磁電源兩部分。 磁頭裝置采用六磁極對(duì)稱勵(lì)磁方式設(shè)計(jì)，勵(lì)磁線圈和勵(lì)磁角度的設(shè)計(jì)使產(chǎn)生的磁場恰好作用于焊接電弧區(qū)域以實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧的有效控制；磁頭的絕緣，冷卻，密封設(shè)計(jì)避免了焊接過程中外界因素對(duì)磁場的干擾；磁頭整體的小型化使該裝置可以實(shí)現(xiàn)多種形式的焊接工藝。 勵(lì)磁電源結(jié)合步進(jìn)電機(jī)原理與脈寬調(diào)制技術(shù)，選用智能功率模塊IPM作為逆變開關(guān)器件，輸出交流脈沖勵(lì)磁信號(hào)，

3、以調(diào)節(jié)勵(lì)磁轉(zhuǎn)換頻率和勵(lì)磁電流大小為手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁場旋轉(zhuǎn)頻率和磁場強(qiáng)度大小的有效調(diào)節(jié)，并通過閉環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒流控制。 通過對(duì)產(chǎn)生磁場的空間分布，形態(tài)特征，以及旋轉(zhuǎn)頻率和場強(qiáng)大小的測試證明該磁場是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的磁場空間，而且磁場主要集中分布在焊接電弧區(qū)域內(nèi)，磁場的旋轉(zhuǎn)頻率和場強(qiáng)大小都可以通過勵(lì)磁電源進(jìn)行良好調(diào)節(jié)。通過大量TIG焊接試驗(yàn)證明該套裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊接電弧的控制，并且得出了外加旋轉(zhuǎn)磁場作用下電弧運(yùn)動(dòng)行為的變化規(guī)律，為該裝置