數(shù)字控制鋁合金雙脈沖MIG焊工藝的研究.pdf

1、鋁合金重量輕、比強(qiáng)度高、抗腐蝕性好,又便于回收再利用,近年來在汽車、高速列車、船舶等行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,因此研究高效優(yōu)質(zhì)的鋁合金焊接技術(shù)有重要意義.雙脈沖焊,即低頻調(diào)制脈沖焊是針對(duì)鋁合金焊接的一種新工藝方法,已成功應(yīng)用在奧迪A8的鋁構(gòu)架和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的焊接中,目前該法在國(guó)內(nèi)還沒有得到廣泛應(yīng)用和深入研究,該文結(jié)合MCU+DSP雙機(jī)系統(tǒng),在單脈沖焊穩(wěn)定焊接的基礎(chǔ)上提出鋁合金雙脈沖焊全數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)雙脈沖焊鋁工藝進(jìn)行了研究,獲

2、得了美觀的焊縫成形和優(yōu)良的焊接質(zhì)量.傳統(tǒng)的逆變焊機(jī)及大多數(shù)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的脈沖焊機(jī),由于其基值、峰值閉環(huán)控制共用一片脈寬調(diào)制芯片,很難兼顧這兩個(gè)階段控制系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo).隨著數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展,尤其是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的廣泛應(yīng)用,為數(shù)字化控制提供了物質(zhì)基礎(chǔ).該文針對(duì)脈沖焊控制需要,采用變參數(shù)數(shù)字PI調(diào)節(jié),即根據(jù)工藝需要設(shè)計(jì)不同的基值電流、峰值電流控制器參數(shù).對(duì)脈沖電流波形控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈沖上升沿和下降沿的分別、獨(dú)立調(diào)節(jié),同時(shí)很好

3、保證了基值電流和峰值電流控制期間的穩(wěn)態(tài)精度.弧長(zhǎng)控制是焊接過程穩(wěn)定的核心問題,該文提出一種新的電弧控制思路,即弧長(zhǎng)同步脈沖控制法,采用一定的弧長(zhǎng)控制算法使在弧長(zhǎng)發(fā)生變化的當(dāng)前脈沖周期就得到有效的控制,實(shí)現(xiàn)了全電流范圍內(nèi)對(duì)弧長(zhǎng)的快速穩(wěn)定調(diào)節(jié),取得了良好的工藝效果.對(duì)薄板鋁焊而言,脈沖電流波形的精確控制,弧長(zhǎng)的及時(shí)調(diào)整、有效控制對(duì)防止自動(dòng)焊回?zé)⒍搪返痊F(xiàn)象的發(fā)生,獲得穩(wěn)定的焊接過程很重要.實(shí)驗(yàn)證明,該文設(shè)計(jì)的雙脈沖全數(shù)字控制系統(tǒng),不僅獲得了