輕量化、強(qiáng)韌化、精密化是當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),傳統(tǒng)的鋼鐵材料已逐漸被各種綜合性能更為優(yōu)良的以鋁合金為代表的新型輕質(zhì)材料所取代。在鋁合金焊接方面,雙脈沖熔化極氣保焊通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)皖l頻率對(duì)高頻頻率進(jìn)行調(diào)制,具有細(xì)化晶粒、降低熱量輸入、焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大等優(yōu)點(diǎn)。論文以鋁合金雙脈沖MIG焊熱輸入控制為基礎(chǔ),重點(diǎn)研究了脈沖電流模糊PID參數(shù)自整定控制算法和電弧弧長(zhǎng)電流電壓雙閉環(huán)控制算法,基于“定距標(biāo)定+泰勒插值”算法,建立了雙脈沖MIG焊自學(xué)習(xí)專家數(shù)據(jù)庫(kù),探究了電流波形參數(shù)和低頻頻率對(duì)雙脈沖MIG焊的熱輸入與焊縫組織性能影響。論文主要工作成果如下:（1）研究電流波形的模糊PID參數(shù)自整定控制算法,實(shí)現(xiàn)雙脈沖MIG焊電流波形的自適應(yīng)控制;探索鋁合金脈沖焊電弧弧長(zhǎng)的電流電壓雙閉環(huán)控制算法,提高了電流波形的抗干擾能力和調(diào)控準(zhǔn)確性,為雙脈沖MIG電流波形調(diào)控和焊接熱輸入控制奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。論文進(jìn)行了鋁合金弧焊電源系統(tǒng)的Simulink建模與仿真;在電流波形微觀控制方面,采用模糊PID參數(shù)自整定控制算法,實(shí)現(xiàn)雙脈沖MIG焊電流波形的自適應(yīng)控制;探索鋁合金脈沖焊電弧弧長(zhǎng)的電流電壓雙閉環(huán)控制算法,仿真和驗(yàn)證結(jié)果... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：162 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

激光-電弧復(fù)合焊示意圖

第一章 緒 論5圖1-4 攪拌摩擦焊示意圖[22]Fig.1-4 The schematic diagram of friction stir welding(5) 冷金屬過(guò)渡焊圖1-5 冷金屬過(guò)渡焊示意圖[36]：(a) 電流與電壓、送絲速度；(b) 高速攝影結(jié)果Fig.1-5 The schematic diagram of CMT: (a) current, voltage and wire feed speed; (b) metal transfercaptured by high-speed video冷金屬過(guò)渡焊通過(guò)機(jī)械輔助和精密的波形調(diào)制可以得到電弧熱輸入的精確控制，完成各種鋁合金薄板的精確焊接。冷金屬過(guò)渡焊的工作原理如圖1-5所示。圖1-5(a)是焊接電流與焊接電壓、送絲速度的關(guān)系圖，圖1-5(b)是圖1-5(a)的冷金屬過(guò)渡焊高速攝影結(jié)果。圖1-5的時(shí)間點(diǎn)1處于短路過(guò)渡的縮頸階段，焊接電壓為0V，幾乎沒(méi)有電弧，焊絲往后回抽；時(shí)間點(diǎn)2處于熔滴脫落、電弧重燃的階段，電弧電壓快速?gòu)?V上升，焊絲回抽處于最大速度；時(shí)間點(diǎn)3所處階段的焊接電流和焊接電壓最大，電弧明亮，焊絲逐漸停止回抽；時(shí)間點(diǎn)4所處階段

Fig.1-4 The schematic diagram of friction stir welding(5) 冷金屬過(guò)渡焊圖1-5 冷金屬過(guò)渡焊示意圖[36]：(a) 電流與電壓、送絲速度；(b) 高速攝影結(jié)果Fig.1-5 The schematic diagram of CMT: (a) current, voltage and wire feed speed; (b) metal transfercaptured by high-speed video冷金屬過(guò)渡焊通過(guò)機(jī)械輔助和精密的波形調(diào)制可以得到電弧熱輸入的精確控制，完成各種鋁合金薄板的精確焊接。冷金屬過(guò)渡焊的工作原理如圖1-5所示。圖1-5(a)是焊接電流與焊接電壓、送絲速度的關(guān)系圖，圖1-5(b)是圖1-5(a)的冷金屬過(guò)渡焊高速攝影結(jié)果。圖1-5的時(shí)間點(diǎn)1處于短路過(guò)渡的縮頸階段，焊接電壓為0V，幾乎沒(méi)有電弧，焊絲往后回抽；時(shí)間點(diǎn)2處于熔滴脫落、電弧重燃的階段，電弧電壓快速?gòu)?V上升，焊絲回抽處于最大速度；時(shí)間點(diǎn)3所處階段的焊接電流和焊接電壓最大，電弧明亮，焊絲逐漸停止回抽；時(shí)間點(diǎn)4所處階段

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]創(chuàng)新 智造 開(kāi)創(chuàng)焊接新時(shí)代——記第二十三屆北京·埃森焊接與切割展覽會(huì)[J]. 張維官,王穎.  金屬加工(熱加工). 2018(07)
[2]基于改進(jìn)全局滑模的GMAW系統(tǒng)電流與弧長(zhǎng)控制[J]. 李銀鋒,佃松宜.  焊接學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]基于快速原型開(kāi)發(fā)平臺(tái)的鋁合金脈沖MIG焊弧長(zhǎng)控制[J]. 顧玉芬,王勇佳,樊佳偉,張剛,石玗.  電焊機(jī). 2018(02)
[4]基于脈沖激光GMAW熔滴尺寸與過(guò)渡頻率的控制[J]. 馬正住,朱加雷,周燦豐,李衛(wèi)強(qiáng).  焊接學(xué)報(bào). 2017(05)
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[9]智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì).  中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[10]鋁合金脈沖MIG焊接熔滴過(guò)渡行為的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)頻域表征[J]. 羅怡,謝小健,朱洋,萬(wàn)瑞,胡紹裘.  焊接學(xué)報(bào). 2015(04)

博士論文
[1]鋁合金雙脈沖MIG焊波形調(diào)制方法及工藝機(jī)理研究[D]. 廖天發(fā).華南理工大學(xué) 2016
[2]高低頻脈沖耦合振蕩對(duì)鋁合金DP-GMAW焊縫成形的影響機(jī)制研究[D]. 劉安華.上海交通大學(xué) 2014
[3]鋁合金正弦波調(diào)制脈沖MIG焊電流波形控制及專家系統(tǒng)研究[D]. 魏仲華.華南理工大學(xué) 2012
[4]鋁合金脈沖MIG機(jī)器人焊接智能控制系統(tǒng)研究[D]. 石玗.蘭州理工大學(xué) 2005

碩士論文
[1]鋁合金車(chē)身結(jié)構(gòu)件雙脈沖MIG焊模擬仿真及工藝優(yōu)化[D]. 曹淑芬.湖南大學(xué) 2014
[2]焊接參數(shù)及結(jié)構(gòu)對(duì)6061鋁合金TIG及FSSW接頭組織與力學(xué)性能影響[D]. 彭東.重慶大學(xué) 2013



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