熔化極等離子弧焊接電弧行為及熔滴過渡研究.pdf

1、熔化極等離子弧焊接作為一種高效化焊接方法具有熔敷率高、電弧穩(wěn)定性好和焊縫質量高等優(yōu)點。目前這種焊接方法在國外，特別是歐洲國家已經得到了一定的生產實際應用。在工藝研究和設備開發(fā)等方面，國外技術已經比較成熟，但是國內對這種焊接方法所做的研究工作比較少，限制了這種方法在國內的發(fā)展。本課題通過半自主開發(fā)的熔化極等離子弧焊接設備，研究這種高效化焊接的電弧特點和焊接工藝特點，不僅能夠豐富復合電弧高效化焊接理論，而且對于推動這種焊接方法在國內的發(fā)展大

2、有裨益。
　　本文在兩臺焊接電源的基礎上，以嵌入式工控機為核心，運用數(shù)字增量型PID控制理論，開發(fā)出plasma-MIG焊接控制系統(tǒng)。通過建立電參數(shù)和熔滴過渡圖像采集系統(tǒng)，研究了 Plasma-MIG四種熔滴過渡形式及等離子弧對熔滴過渡的影響，得到：Plasma-MIG低熔化極電壓下短路過渡平穩(wěn)，過渡頻率相對于常規(guī)MIG下降；影響熔滴過渡的主要因素是熔化極電流和電壓，等離子弧電流和壓縮度對熔滴過渡的作用有限；等離子弧和MIG電弧以

3、導電空間和熔化極焊絲為媒介建立耦合關系，在發(fā)生短路過渡時等離子弧電壓隨MIG電壓呈規(guī)律性波動，對于傳熱系數(shù)高、熔點低的紫銅焊絲 HS201，使用plasma-MIG焊接時，在送絲速度相同的情況下，熔化極電流隨等離子弧電流的增大而明顯減小。
　　此外，為了研究plasma-MIG焊接工藝特點，本課題分別進行了低碳鋼板上低碳鋼焊絲和紫銅焊絲堆焊實驗。前者實驗研究表明等離子弧對工件的加熱作用促進了填充金屬的表面鋪展，隨著等離子弧電流的增