本文關(guān)鍵詞：直流脈沖焊接電弧及其電源控制

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【摘要】：在眾多焊接方法中,TIG焊因為具有適應(yīng)范圍廣、焊接電弧穩(wěn)定等眾多優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。其中直流脈沖TIG焊因為采用的是脈沖電流焊接,焊接時可以減小電流的平均值,用較低的熱輸入獲得足夠的熔深,減小焊接熱影響區(qū)和焊接變形,適合焊接薄板。當(dāng)脈沖頻率增加時電弧對熔池的壓力增大、電弧挺度增加,焊縫處熔深增加,熔寬變窄,有利于焊接成形。眾多優(yōu)勢使脈沖TIG焊在焊接領(lǐng)域有著不可替代的地位�；诿}沖TIG焊的一些技術(shù)特點,本文設(shè)計了直流脈沖TIG焊焊接電源控制系統(tǒng)。電源控制系統(tǒng)包括功率開關(guān)控制系統(tǒng)、頻率可調(diào)數(shù)字控制系統(tǒng)、MOSFET和IGBT驅(qū)動系統(tǒng)。設(shè)計的電源控制系統(tǒng)在時基電路無分頻情況下,輸出脈沖頻率范圍1 Hz-111 kHz,輸出的頻率、脈寬比可通過計算任意可調(diào),可以滿足直流脈沖TIG焊頻率、脈寬調(diào)節(jié)的要求。驅(qū)動電路控制電壓的變換,使MOSFET的輸出驅(qū)動電壓在+12V和-6V之間快速轉(zhuǎn)換,IGBT的輸出驅(qū)動電壓在+15V和-8V之間快速轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換中時間非常短,降低器件的功能損耗,均滿足斬波控制驅(qū)動的要求。經(jīng)對比試驗證實,IGBT功率開關(guān)為本次設(shè)計的合理選擇。直流脈沖TIG焊電源控制系統(tǒng)經(jīng)過大量的調(diào)試實驗,焊接脈沖電流頻率可達(dá)到了20kHz,經(jīng)示波器測試電流運(yùn)行穩(wěn)定。當(dāng)焊接工藝參數(shù)只有脈沖電流頻率變化,保持其它參數(shù)不變,測量在不同脈沖電流頻率下的電弧壓力,實驗得出隨著脈沖電流頻率提高,電弧壓力呈逐漸遞增的趨勢,當(dāng)頻率達(dá)到一定值時,壓力基本保持不變。在脈沖頻率為1kHz-20kHz范圍內(nèi)對0.8mm的Q235薄板焊接時,焊縫成形均較好。對焊縫進(jìn)行熔深熔寬的測量、金相實驗。實驗結(jié)果得出,頻率的增加使焊接熱輸入減小,焊件變形減小,焊縫成形系數(shù)變小,焊縫處的晶粒度呈細(xì)化的趨勢,且分布均勻。實驗得出研究設(shè)計的直流脈沖TIG焊焊接電源系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行,焊接達(dá)到設(shè)計要求。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG434.1

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本文編號：1181692