復合式磁控焊縫跟蹤的電弧及熔池形態(tài)的研究.pdf

1、“中國制造2025”的提出，對工業(yè)的智能化制造提出了新的發(fā)展要求?；『父櫦夹g以其高性價比備受青睞，但現有的電弧傳感器其自動化跟蹤效果仍有待提高。電弧及熔池形態(tài)的研究對實現焊接過程的自動化檢測及自動跟蹤有重要意義，同時也是難點技術。本文從磁控電弧傳感器的設計優(yōu)化上入手，針對熔化極氣保焊中的電弧傳感器在結構和跟蹤上存在的問題展開研究，并探究了復合式磁控下的電弧，溫度場及熔池形態(tài)，以為焊接自動化的實現提供更好的基礎，具體內容如下：
　

2、　1、設計了新型的復合式磁控電弧傳感器，闡述了其設計理念及方案。為了達到穩(wěn)定控制焊接電弧的目的，設計并制作了勵磁電源電路。并針對復合式磁場條件下電弧傳感的方法特點，制定了電弧定位方式及信號的采集方式。
　　2、采用主動視覺法觀測了復合式磁控傳感器下的電弧及熔滴，對復合磁場下電弧運動的內在機理進行了動力學分析。對比了無外加磁場，外加橫向磁場和復合式磁場時電弧的形態(tài)，驗證了新型傳感器的在電弧控制上的優(yōu)勢。并對從運動學本質闡明了復合式磁

3、場對電弧控制的內在原因。結合單向斜板實驗，證明了該復合式磁控電弧傳感器實現焊縫跟蹤具有可行性。
　　3、建立了磁控擺動下的復合熱源模型，并進行ANSYS數值模擬，獲得了復合式磁控傳感器下的焊接溫度場及熔池形態(tài)。模擬結果表明，復合式磁場作用時，熔池整體形態(tài)為頭大尾小的橢圓，熔池前端會隨電弧的擺動而擺動。對比了無外加磁場條件下和磁控擺動條件下的溫度場。證明了復合磁場可降低焊接應力，改善焊接質量。同時熔池形態(tài)的分析對消除焊縫自動跟蹤過程