本文關(guān)鍵詞：一種新型熱絲TIG復(fù)合焊接裝置的研制

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【摘要】：TIG(鎢極惰性氣體保護(hù)焊)焊接由于采用惰性氣體保護(hù),電弧燃燒穩(wěn)定,焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)異,是高端工業(yè)部門焊接制件和精密零部件首選的焊接工藝方法。但TIG焊由于電極的載流能力有限,電弧功率受到限制,熔敷速度低。熱絲TIG焊以其優(yōu)異的特性,受到了國(guó)內(nèi)外廣大焊接人士的關(guān)注。本文是在綜合國(guó)內(nèi)外關(guān)于熱絲TIG弧焊電源的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一臺(tái)新型的全數(shù)字交流脈沖焊接設(shè)備。焊接電源的主電路部分通過(guò)兩次逆變實(shí)現(xiàn)交流輸出,一次逆變采用IGBT全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),二次逆變采用IGBT推挽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文通過(guò)整體框架設(shè)計(jì),對(duì)焊接電源的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的分析,并對(duì)相關(guān)電子器件進(jìn)行了選型。通過(guò)控制電路硬件以及軟件的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了焊接電源的全數(shù)字控制,包括一次逆變控制、二次逆變控制、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、反饋電路設(shè)計(jì)、過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)、人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)、送絲系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及數(shù)字PID控制設(shè)計(jì)。在完成主電路、控制電路以及軟件設(shè)計(jì)的前提下,對(duì)一次逆變、二次逆變、RCD吸收網(wǎng)絡(luò)、焊接電源外特性、送絲系統(tǒng)等環(huán)節(jié)進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)優(yōu)化。計(jì)算并驗(yàn)證了二次逆變主回路中雙胞電感的漏感量,建立了二次逆變主回路中雙胞電感的耦合模型并對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算驗(yàn)證;進(jìn)行了一定的工藝實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)確定了交流熱絲電源的最佳脈沖頻率為200Hz;得出了送絲速度與熱絲電流的匹配關(guān)系。當(dāng)交流脈沖電源電流為100A時(shí),送絲速度在2.3~5.4m/min時(shí)可以滿足設(shè)計(jì)要求;當(dāng)交流脈沖電源電流為150A時(shí),送絲速度在5.4~8.8m/min時(shí)可以滿足設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：交流 熱絲TIG 數(shù)字化 弧焊電源 控制 工藝試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG43
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本文編號(hào)：801570