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等离子高频微束等离子弧焊机制约系统与工艺

收藏本文 2024-02-09 点赞:5042 浏览:12878 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:人们通常将焊接电流在30A以下的等离子弧焊接称为微束等离子弧焊接,具有电弧拘束度高、能量密度高、电弧稳定性好等特点,特别适用于超细超薄结构件的焊接。现在微束等离子弧焊已经广泛的用于焊接不锈钢、铜、钛、钨等各种材料,在电子工业、仪器仪表、航空航天等领域内得到广泛地运用。国外对微束等离子弧焊的探讨起步较早,1965年瑞士的一家公司即已探讨了直流正极性电弧的微束等离子弧焊接策略,之后法国、美国等国家也相继展开探讨。目前,法国、德国生产的微束等离子弧焊机其电流最小可以制约到0.05A,可焊接0.01mm的超薄板。国内的相关探讨是以70年始,经近40年的探讨现已取得一些成绩,但与国外的技术水平仍有一定差距。本论文主要对微束等离子弧焊机的制约系统和工艺实验进行了探讨,探讨内容主要包含模拟制约系统、数字制约系统、超小电流稳定输出和工艺实验四个方面。本论文以P-MPAW主弧逆变电源制约系统、P-MPAW主弧逆变电源制约与驱动系统、P-MPAW维弧制约系统三部分进行了微束等离子弧焊机模拟制约系统的探讨。进行了各部分电路的设计和调试浅析,最终得到了符合设计要求的微束等离子弧焊机模拟制约系统。之后,进行了微束等离子弧焊机数字制约系统的探讨,以硬件电气原理、软件实现原理、试验调试、操作流程四个方面展开。完成的高频微束等离子焊机制约系统实现了全数字化技术,并且可实现直流和脉冲电流两种电流类型以及多种焊接参数、焊接功能可调。对高频微束等离子弧焊超小电流输出的特殊技术探讨是以焊接电源、焊结构、高频脉冲三个方面展开。探讨中电弧电源由主弧电源和小弧电源两部分组成,解决了电源输出的焊接电流范围较大(最大电流是最小电流的375倍),单纯的采取脉宽调制很难实现精确制约的不足。探讨中发现,焊喷嘴直径对电弧的稳定燃烧最大临界弧长和起弧难度有很大影响,随着喷嘴直径的增加,电弧的稳定燃烧最大临界弧长增加,但是电弧的起弧难度增大。脉冲焊接电流对提升电弧的拘束度和稳定性有重要影响,脉冲焊接电流将会导致带电离子径向分布的变化,增大了弧柱区的电弧压力,以而提升电弧的挺度和能量密度,增大了电弧的稳定性。探讨中焊接工艺部分的进行了高频微束等离子弧焊焊接超薄超细材料的实验,成功进行了丝径0.2mm的不锈钢筛网和厚度0.05mm的钛箔的焊接。在此基础上,探讨了微束等离子弧焊的工艺规律,浅析了各工艺参数对各种超薄超细材料焊接质量的影响,此外还对焊接中缺陷产生的理由进行了浅析,并提出了相应的预防措施。本论文对微束等离子弧焊工艺的探讨为微束等离子弧焊在超细超薄材料领域的运用提供指导,对加速微束等离子弧焊的推广运用具有重要作用。关键词:高频微束等离子弧焊论文制约系统论文超薄超细论文焊接工艺论文

    摘要6-8

    ABSTRACT8-13

    第一章 绪论13-22

    1.1 探讨背景13-14

    1.2 微束等离子弧焊机制约系统的进展14-16

    1.3 微束等离子弧焊焊接工艺的进展16-18

    1.4 探讨内容和革新点18-20

    1.4.1 探讨内容18-20

    1.4.2 革新点20

    1.5 探讨作用20-22

    第二章 高频微束等离子弧焊机模拟制约系统的探讨22-44

    2.1 P-MPAW主弧逆变电源制约系统的原理及浅析22-29

    2.1.1 电源电路结构23

    2.1.2 主弧时序制约电路的原理及浅析23-25

    2.1.3 主弧电流制约电路的原理及浅析25-29

    2.2 P-MPAW主弧逆变电源制约与驱动的原理及浅析29-32

    2.2.1 保护电路的原理及浅析29-30

    2.2.2 制约电路的原理及浅析30-32

    2.3 P-MPAW维弧逆变电源制约驱动的原理及浅析32-36

    2.3.1 维弧时序制约电路的原理及浅析32-34

    2.3.2 维弧电源制约电路的原理及浅析34-36

    2.4 调试结果及浅析36-43

    2.4.1 电源电路调试结果及浅析36

    2.4.2 主弧逆变电源制约系统的调试结果及浅析36-41

    2.4.3 P-MPAW主弧逆变电源制约与驱动的调试结果及浅析41-42

    2.4.4 维弧逆变电源制约驱动的调试结果及浅析42-43

    2.5 本章小结43-44

    第三章 高频微束等离子弧焊机制约系统的数字化44-75

    3.1 硬件电气原理44-52

    3.1.1 电源数字化制约系统44-47

    3.1.2 数字化微束等离子弧焊时序制约系统47-49

    3.1.3 数字化人机交互系统49-50

    3.1.4 数字制约器及接口50-52

    3.2 软件实现原理52-71

    3.2.1 主程序流程53-56

    3.2.2 Reloadtime0 中断怎么写作程序流程56-60

    3.2.3 Timebase中断怎么写作程序流程60-63

    3.2.4 开关动作程序流程63-64

    3.2.5 短焊程序流程64-66

    3.2.6 长焊程序流程66-67

    3.2.7 点焊程序流程67-68

    3.2.8 重复焊程序流程68-71

    3.3 试验调试71-74

    3.4 本章小结74-75

    第四章 高频微束等离子弧焊超小电流输出的特殊技术探讨75-88

    4.1 稳弧电源75-76

    4.2 喷嘴尺寸76-80

    4.2.1 喷嘴尺寸对 0.05A超小电流微束等离子弧焊可靠引弧的影响76-78

    4.2.2 喷嘴尺寸对 0.05A超小电流微束等离子弧焊电弧稳定性的影响78-80

    4.2.3 喷嘴尺寸对 0.05A超小电流微束等离子弧焊电弧影响小结80

    4.3 高频脉冲的压缩效应对电弧稳定性的影响80-87

    4.4 本章小结87-88

    第五章 超薄超细件特殊焊接工艺的探讨88-107

    5.1 超薄超细件的焊接难点88-89

    5.2 超细不锈钢筛网的微束等离子弧焊工艺探讨89-100

    5.2.1 筛网的结构特点89-90

    5.2.2 不锈钢筛网焊接工艺的特殊性90-92

    5.2.3 焊接规范及试验结果92-93

    5.2.4 影响因素浅析讨论93-96

    5.2.5 不锈钢筛网焊接中的常见缺陷及预防措施96-100

    5.3 钛箔的微束等离子弧焊工艺探讨100-105

    5.3.1 钛箔焊接工艺的特殊性100-101

    5.3.2 钛箔的微束等离子弧焊工艺实验案例101-102

    5.3.3 钛箔的微束等离子弧焊实验结果及浅析102-105

    5.4 本章小结105-107

    第六章 总结与展望107-108

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