為了探究鋁合金鎢極惰性氣體（TIG）焊電弧熔絲增材制造過程中工藝參數(shù)與沉積層形貌之間的映射關(guān)系及動態(tài)響應(yīng)特性,采用減光片、濾光片和工業(yè)電荷耦合器（CCD）相機(jī)搭建堆積過程沉積層形貌圖像實(shí)時(shí)采集系統(tǒng),基于Halcon平臺實(shí)現(xiàn)對沉積層特征尺寸（層寬和層高）的提取.以成形速度、成形電流和送絲速度3個(gè)工藝參數(shù)分別作為系統(tǒng)輸入量,進(jìn)行沉積層特征尺寸階躍響應(yīng)辨識及動態(tài)特性分析.研究表明,沉積層特征尺寸對電弧電流的響應(yīng)速度最快,成形速度次之,送絲速度最慢;沉積層特征尺寸對成形速度階躍的增益系數(shù)最大,送絲速度次之,成形電流最小;沉積層特征尺寸變化對工藝參數(shù)響應(yīng)存在一定時(shí)滯性.綜合考慮沉積層特征尺寸的響應(yīng)速度和增益系數(shù),在動態(tài)控制中應(yīng)選擇成形速度作為沉積層特征尺寸的主要工藝變量. 

【文章來源】：浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2020,54(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

脈沖方波交流波形圖

TIG電弧增材制造工藝系統(tǒng)主要由電弧熱源、送絲系統(tǒng)、運(yùn)動控制系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)4個(gè)部分組成，如圖2所示.實(shí)驗(yàn)所用焊接熱源為奧地利Fronius公司MW3000型焊機(jī)，送絲系統(tǒng)包括送絲機(jī)和送絲位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過送絲位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以分別調(diào)節(jié)送絲的高度、角度及左右位置.采用固高GTS-400運(yùn)動控制卡加伺服驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)組的高精度運(yùn)動控制.成形基板通過云母隔熱板固定于三維運(yùn)動平臺上，三維運(yùn)動平臺在運(yùn)動控制器的控制下按構(gòu)件分層沉積路徑以一定的速度作相應(yīng)運(yùn)動，通過連續(xù)的金屬熔滴過渡、沉積、快速凝固實(shí)現(xiàn)逐層堆積成形.1.2 鋁合金電弧增材圖像采集系統(tǒng)

采用Delphi7.0進(jìn)行鋁合金TIG熔絲成形工藝控制軟件開發(fā)，圖像采集處理過程基于Halcon軟件平臺，由于所選型的德國Basler相機(jī)無對應(yīng)的SDK(software development kit）文件包供調(diào)用，須通過中間介質(zhì)文件.同時(shí)為了有效解決Windows操作系統(tǒng)中文件消息響應(yīng)機(jī)制的問題，最終采取流文件的方式以TXT文件作為中間介質(zhì)在Delph與Halcon這2個(gè)軟件平臺之間完成數(shù)據(jù)交互.圖4 沉積層形貌及測量所得特征尺寸

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋁合金TIG焊變極性參數(shù)對陰極清理及鎢極燒損的影響[J]. 柏久陽,林三寶,楊春利,陳彥賓,田志杰,高彥軍,李延民.  焊接. 2015(05)



本文編號：3239854