電弧焊工藝是一種成熟的焊接工藝手段,在熱加工領域扮演者非常重要的角色,隨著半導體技術的發(fā)展,焊接電源的性能也越來越好,這就為更多焊接工藝方法的實現(xiàn)提供了可能性。高頻脈沖氣體保護焊是一種利用高頻電弧進行焊接的工藝手段,因為高頻脈沖電弧存在的“高頻效應”能夠提高焊接過程穩(wěn)定性,改善焊縫接頭性能,所以這種工藝方法正在被很多學者所研究。隨著現(xiàn)在的IGBT元件性能越來越好,開關狀態(tài)切換的頻率越來越快,所以高頻脈沖焊接電源的發(fā)展也得到了進步。不過對于熔化極高頻脈沖焊接工藝的研究目前還很少。本文研制了一套高頻脈沖焊接電源,研究了疊加高頻脈沖電流之后短路過渡焊接工藝的熔滴過渡周期、焊接平均電流、焊縫成形隨疊加的脈沖頻率的變化。本文搭建了高頻脈沖焊接電源和高頻脈沖焊接平臺,可以實現(xiàn)輸出頻率1kHz至60kHz,幅值為10A至120A的高頻脈沖電流的功能。高頻脈沖焊接電源使用全橋式開關電源作為恒流輸出電路,恒流輸出電路后級接高頻脈沖切換電路用來輸出高頻脈沖電流。通過功率器件計算選型和OrCAD電路仿真確定了高頻脈沖焊接電源的主電路元件參數(shù),并搭建了焊接電源,用TIG焊測量了無基值條件下焊接電源的輸出,結(jié)果...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 高頻脈沖焊接技術發(fā)展
    1.3 目前研究還未解決的問題
    1.4 課題研究內(nèi)容及思路
        1.4.1 高頻脈沖焊接電源及焊接平臺
        1.4.2 高頻脈沖短路過渡焊接工藝研究
        1.4.3 高頻脈沖焊電弧力研究
第2章 高頻脈沖焊接電源及焊接平臺搭建
    2.1 高頻脈沖焊接電源整體框圖
    2.2 高頻脈沖焊接電源硬件電路
        2.2.1 恒流輸出電路
        2.2.2 高頻切換電路
        2.2.3 有源緩沖電路
    2.3 功率器件參數(shù)及選型
        2.3.1 電源輸出輸入?yún)?shù)及基本結(jié)構
        2.3.2 功率器件選型
    2.4 電源硬件控制系統(tǒng)
        2.4.1 恒流輸出電路硬件控制系統(tǒng)
        2.4.2 高頻切換電路硬件控制系統(tǒng)
    2.5 電源軟件控制系統(tǒng)
        2.5.1 恒流輸出電路軟件控制系統(tǒng)
        2.5.2 高頻切換電路軟件控制系統(tǒng)
    2.6 高頻脈沖焊接電源的Or CAD仿真
        2.6.1 高頻脈沖焊接電源主電路原理圖繪制
        2.6.2 高頻脈沖焊接電源仿真輸出波形
    2.7 高頻脈沖焊接實驗平臺
    2.8 高頻脈沖焊接電源輸出測試
    2.9 本章小結(jié)
第3章 高頻脈沖短路過渡焊接工藝研究
    3.1 引言
    3.2 短路過渡疊加高頻脈沖電流的方法
        3.2.1 高頻脈沖電源響應性能調(diào)節(jié)
        3.2.2 高頻脈沖短路過渡焊焊接波形
    3.3 試驗過程及參數(shù)
    3.4 疊加高頻脈沖電流對短路過渡周期的影響
        3.4.1 電弧力對熔滴過渡的影響
        3.4.2 MATLAB統(tǒng)計程序
        3.4.3 平均短路過渡周期對比
    3.5 疊加高頻脈沖對焊接電流的影響
        3.5.1 電弧靜特性
        3.5.2 平均焊接電流對比
    3.6 疊加高頻脈沖對焊縫成形的影響
        3.6.1 影響焊縫成形的因素
        3.6.2 焊縫熔深對比
        3.6.3 焊縫熔寬對比
        3.6.4 焊縫深寬比對比
        3.6.5 焊縫余高對比
        3.6.6 焊縫橫截面積對比
        3.6.7 試驗結(jié)果總結(jié)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 高頻脈沖工藝電弧力研究
    4.1 引言
    4.2 電弧力組成
        4.2.1 電弧靜壓力
        4.2.2 電弧動壓力
        4.2.3 其他電弧力
    4.3 電弧力實驗平臺及實驗過程
        4.3.1 電弧力實驗平臺
        4.3.2 電弧力實驗條件和實驗參數(shù)
        4.3.3 電弧力實驗過程
    4.4 電弧力測量實驗數(shù)據(jù)
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3994294