脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊过程控制,朱明

　第４９卷第３期　２

０１５年３月上海交通大学学报

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　ＪＩＡＯ　

ＴＯＮＧ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＶｏｌ．４９Ｎｏ．３　

Ｍａｒ．２０１５　

收稿日期：２０１４－０６－

３０基金项目：国家自然科学基金项目（５１１６５０２３），国家重点基础研究发展规划（９７３）前期研究专项（２０１

４ＣＢ６６０８１０），陇原青年创新人才计划，甘肃省自然科学基金项目资助

作者简介：朱　明（１９８４－）

，男，甘肃省兰州市人，博士，讲师，主要从事先进焊接方法与焊接自动化等方面的研究．电话（Ｔｅｌ．）：０９７３－２９７６６８２；Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｍｉｎｇ

ｓ＠ｙｅａｈ．ｎｅｔ． 文章编号：１００６－２４６７（２０１５）０３－０３４４－０４ＤＯＩ：１０．１６１８３／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｓｊ

ｔｕ．２０１５．０３．０１４脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊过程控制

朱　明，　石　玗，　樊　丁，　卢立晖，　周　海

（兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州７３００５０）摘　要：脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊是一种新型的低热输入焊接方法．针对该方法焊接过程中耦合电弧稳定性较差的问题，提出通过改变送丝速度调节主路弧长控制耦合电弧稳定性的控制方案并进行了仿真分析，同时采用快速原型技术设计了焊接过程控制系统并进行焊接实验．结果表明：模拟仿真结果证明提出的控制方案可以保证脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊接过程的稳定性；通过焊接实验验证了仿真结果，同时获得了稳定的焊接过程与成形良好的焊缝．关键词：脉冲；ＭＩＧ焊；控制

中图分类号：ＴＧ　

４０９ 文献标志码：ＡＣｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｐｕｌｓｅｄ　ＤＥ－ＭＩＧ　Ｗｅｌｄｉｎｇ　

ＰｒｏｃｅｓｓＺＨＵ　Ｍｉｎｇ，　ＳＨＩ　Ｙｕ，　ＦＡＮ　Ｄｉｎｇ，

　ＬＵ　Ｌｉ－ｈｕｉ，　ＺＨＯＵ　Ｈａｉ（Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　

ｏｆ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００５０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｕｌｓｅｄ　ＤＥ－ＭＩＧ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｉｓ　ａ　ｎｏｖｅｌ　ｗｅｌｄｉｎｇ　

ｍｅｔｈｏｄ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｌｏｗ　ｈｅａｔ　ｉｍｐｕｔ．Ａｉｍｅｄ　ａｔｔｈｅ　ｕｎｓｔａｂｌｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ａｒｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｕｌｓｅｄ　ＤＥ－ＭＩＧ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ａ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｃｈｅｍｅ　ｗａｓ　ｐｒｏ－ｐｏｓｅｄ　ｗｈｉｃｈ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｔｈｅ　ｗｉｒｅ　ｆｅｅｄ　ｓｐｅｅｄ　ｔｏ　ａｄｊｕｓｔ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ａｒｃ　ｌｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇ　ａｒｃ．Ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｗｅｌｄｉｎｇ　

ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｃｈｅｍｅ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　ａｎｄ　ｘＰＣ　ｔａｒｇｅｔ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅ　ｗａｓ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ａ　ｇｏｏｄ　ｗｅｌｄ　ａｐｐｅｒａｎｃｅ　ｗａｓａｃｑ

ｕｉｒｅｄ．Ｋｅｙ　

ｗｏｒｄｓ：ｐｕｌｓｅ；ＭＩＧ　ｗｅｌｄｉｎｇ；ｃｏｎｔｒｏｌ 随着现代工业的发展，例如细晶粒结构钢、热强钢、低温韧性钢等新型钢材的焊接，不锈钢与碳钢的表面改性堆焊，铝－钢、

镁－钢、铝－铜等异种金属材料的连接等方面，都需要精确控制母材的低热输入［１］．

近年来，国内外在传统电弧焊基础上发展起来的精确控制型电弧焊方法和工艺，如Ｆｒｏ

ｎｉｕｓ的ＣＭＴ［２］、ＥＷＭ的Ｃｏｏｌ－Ａｒｃ［３］

、ＣＬＯＯＳ的ＱＵＩＮ－

ＴＯ　

ＣＰ等［４］

弧焊技术获得了新的发展，并在众多复合结构的焊接领域显示出独特的活力，但也仍然存在设备机械或主电路控制结构复杂、价格昂贵、工艺调节范围窄、使用灵活度较低等缺点．为此，石圩

等［

５］

提出了机理上不同于现有精确控制型电弧焊技

术的一种新型的脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊（ＭＩＧ）

方法并进行了深入的研究．该方法有利于精确控制焊接熔滴过渡及母材热输入，在以上复合结构焊接方面具备独特的优点．同时，该方法可以大幅提高焊接效率，而且对连接界面处焊接温度场分布的参数控制具有更大的调节范围．但是脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊过程中，两路电弧的耦合程度很高、电弧间的干扰较强且容易受到送丝速度波动等外界环境的影响，因此需要进行闭环控制以保证焊接过程的稳定性．

针对脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊接过程的稳定性，本文提出了基于弧压反馈的弧长控制方案并进行了控制仿真分析；同时，采用快速原型技术建立了焊接实时控制系统，并进行了脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊过程稳定性的智能控制焊接实验．

１　脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊原理

脉冲旁路耦合电弧Ｍ

ＩＧ焊基本原理如图１所示．采用２个脉冲电源，将熔化极与非熔化极ＭＩＧ焊枪相组合，熔化焊丝的焊接平均电流Ｉｍ在电弧弧柱区分为２部分：一部分是流经旁路的平均电流Ｉｂｐ，

另一部分熔化母材的平均电流Ｉｂｍ，并且Ｉｂｍ＝Ｉｍ－Ｉｂｐ，使得用于熔化焊丝的电流较高，保证了熔滴的自由过渡形式，同时通过旁路焊炬分流了一部分流入母材的焊接电流，显著降低了母材的热输入，可以实现熔化焊丝的热量与熔化母材热量的分离控制，适用于对低母材热输入有严格要求的材料连接、铝－钢等异种金属材料的连接

．

图１　脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊原理图Ｆｉｇ

．１　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅｄ　ＤＥ－ＭＩＧ　ｗｅｌｄｉｎｇ２　控制仿真分析

脉冲旁路耦合电弧Ｍ

ＩＧ焊过程中，由于耦合电弧稳定性较差，导致焊接过程的电压、电流信号不稳，如图２（ａ

）所示的Ｕ－Ｉ相图描述了焊接过程的电压、电流信号波动情况，并且如图２（ｂ）所示，焊缝成形通常较差．通过分析耦合电弧的不稳定因素，发现对于旁路电弧，由于选择了非熔化极焊枪，电弧稳定性相对较好；而对于主路脉冲电弧，由于电弧自调节作用相对较弱，电弧稳定性相对较差，容易引起整个耦合电弧的失稳，严重的会烧蚀导电嘴或产生短路过渡，甚至熄弧．因此，针对不稳定的脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊焊接过程，

提出了如图３所示的控制方案：通过检测主路电弧电压，采用参数优化的增量式ＰＩＤ（Ｐｉｐｉｎｇ　

ａｎｄ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　Ｄｉａｇｒａｍ）控制，反馈控制主路送丝机，实时调节主路弧长

．

（ａ）耦合电弧不稳定时的Ｕ－Ｉ

相图

（ｂ

）耦合电弧不稳定时的焊缝成形图２　耦合电弧不稳定时的Ｕ－Ｉ相图与焊缝成形Ｆｉｇ．２　Ｕ－Ｉ　ｐｈａｓｅ　ａｎｄ　ｗｅｌｄｉｎｇ　

ａｐｐｅａｒａｎｃｅ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｃｏｎｔｒｏ

ｌ图３　脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊控制方案框图Ｆｉｇ．３　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅｄ　ＤＥ－ＭＩＧ　ｗｅｌｄｉｎｇ

为了分析图３中的控制方案对于脉冲旁路耦合

电弧ＭＩＧ焊的影响，采用已建立的控制模型，首先进行了控制仿真模拟，分析主路送丝速度对于主路弧长的影响，为实际焊接过程控制实验提供预测指导与理论依据．仿真过程采用的焊接参数如下：主、旁路脉冲频率ｆ＝５０Ｈｚ，主、旁路占空比δ＝１０％，主路峰值电流Ｉｍｐ＝２

６０Ａ，主路基值电流Ｉｍｂ＝３０５４３

　第３期

朱　明，等：脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊过程控制

Ａ，旁路峰值电流Ｉｂｐｐ＝８０Ａ，旁路基值电流Ｉｂｐｍ＝２０Ａ，焊接速度Ｖ＝０．４ｍ／ｍｉｎ．

仿真过程采用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ算法，时间步长为０．００１ｓ，仿真时间为２ｓ．为了体现控制效果，在仿真时间１ｓ时，对主路电弧弧长加入一个５ｍｍ的扰动，如图４（ａ）所示，即对导电嘴到工件的距离（ＣＴＷＤ）进行阶跃，当ＣＴＷＤ发生变化时，弧长突然变长，主路平均电弧电压迅速升高；同时在控制器的作用下，调节送丝速度迅速变大，如图４（ｂ）所示；使得干伸长变长，弧长重新恢复稳定，如图４（ｃ）所示．在控制过程中，由于焊丝电流是脉冲电流，峰值电流和基值电流电弧不停地快速切换，所以弧长、干伸长是在不断变化的，但在实际过程中由于是惯性环节，弧长和干伸长在脉冲作用下变化并不大

．（ａ）ＣＴＷＤ

阶跃信号

（ｂ）

送丝速度的变化情况（ｃ）主路电弧弧长变化

图４　控制仿真结果

Ｆｉｇ．４　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｃｈｅｍｅ

３　控制实验

为了验证控制仿真分析的结果，采用快速原型

技术，设计了如图５所示的脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ

焊控制实验系统．焊接系统中主路电源采用德国

ＤＡＬＥＸ　ＶＩＲＯ　ＭＩＧ－４００Ｌ数字脉冲焊机，旁路电源

采用一台开放接口的数字脉冲焊机，另外还包括：

ｘ、ｙ双轴焊接工作台，步进电动机及相应的

ＭＣ６２１２运动控制卡．电信号采集及控制信号输出

系统主要有２台工业控制计算机组成ｘＰＣ的实时

目标环境，支持ｘＰＣ的研华ＰＣＬ－８１２ＰＧ数据采集

卡，ＮＩ　ＰＣＩ－６２２１数据采集卡，研华ＰＣＬ－７２８带隔离

的Ｄ／Ａ数据输出卡，ＰＣＬＤ－８８５固态继电器，辅有

ＣＳＭ４００ＦＡ系列的闭环电流传感器，研华ＡＤ－

ＡＭ３０１４标准电压隔离模块等．

图５中宿主机与ｘＰＣ目标机通过ＴＣＰ／ＩＰ协

议连接，宿主机主要负责控制程序的编写调试、视频

图像的采集、ｘｙ

双轴工作台的运动控制以及数据的

图５　脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊快速原型控制系统

Ｆｉｇ．５　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅｄ　ＤＥ－ＭＩＧ　ｗｅｌｄｉｎｇ

６

４

３上　海　交　通　大　学　学　报第４９卷　

存储和分析处理；目标机主要负责程序的执行，包括电流电压信号的采集、实时显示，引弧、送丝、送气等开关量的信号输出，控制信号的输出等．宿主机和目标机分工协作，使得实验系统具有更好的实时性和更快的响应速度．

采用已搭建的快速原型实验平台，进行了铝焊丝在碳钢表面堆焊的脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊控制实验，实验结果如图６所示．图６（ａ）是控制过程中主路平均电弧电压与给定电压的差值的变化情况，在控制器的调节下，最后逐渐趋于稳定；图６（ｂ）是控制过程中送丝速度的变化，图６（ｃ）和图６（ｄ）是控制过程中典型的焊接电流和焊接电压信号．图６（ｅ）是控制实验过程中主路电压和主路电流信号的Ｕ－Ｉ平面相图．从图中可以看出，Ｕ－Ｉ相图的线簇分布很集中，这表明整个焊接过程很稳定．同时，图６（ｆ）中得到的焊缝成形均匀良好，焊缝表面平整美观

．

（ａ）主路平均电弧电压与给定电压

差值的变化

（ｂ）

控制器调节下的送丝速度变化（ｃ）

焊接电流信号（ｄ）

焊接电压信号（ｅ）Ｕ－Ｉ

相图（ｆ）焊缝成形

图６　脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊控制实验结果

Ｆｉｇ．６　Ｗｅｌｄｉｎｇ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｃｈｅｍｅ

４　结　语

基于弧压反馈原理，提出了通过主路送丝速度

调节主路弧长控制耦合电弧稳定性的脉冲旁路耦合

电弧ＭＩＧ焊闭环控制方案；并通过仿真分析发现采

用该方案可以显著改善脉冲旁路耦合电弧ＭＩＧ焊

接过程稳定性；同时，采用快速原型技术设计了焊接

过程控制系统并进行了焊接控制实验，发现进行闭

环控制后，焊接过程明显更稳定，焊缝成形更美观．

参考文献：

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ａｌ．Ｌｏｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｂｏｎｄｉｎｇ　ｓｔｅｅｌ

ｗｉｔｈ　ａｌｕｍｉｎｕｍ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎ－

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ｗｅｌｄｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｄｏｕｂｌｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ

ＧＭＡＷ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，

２０１０，４４（１）：５０－５３．

７

４

３

　第３期朱　明，等：脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊过程控制

钨极惰性气体保护焊及安全操作

钨极惰性气体保护焊及安全操作 一、钨极惰性气体保护焊的特点 钨极惰性气体保护焊是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(如果使用填充焊丝)的一种焊接方法，如图5—1所示。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而可获得优质的焊缝。保护气体主要采用氩气。 钨极氩弧焊按操作方式分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。手工钨极氩弧焊时，焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作；半自动钨极氩弧焊时，焊枪运动靠手工操作，但填充焊丝则由送丝机构自动送进；自动钨极氩弧焊时，如工件固定电弧运动，则焊枪安装在焊接小车上，小车的行走和填充焊丝的送进均由机械完成。在自动钨极氩弧焊中，填充焊丝可以用冷丝或热丝的方式添加。热丝是指填充焊丝经预热后再添加到熔池中去，这样可大大提高熔敷速度。某些场合，例如薄板焊接或打底焊道，有时不必添加填充焊丝。 图5—1 钨极惰性气体保护焊示意图 1—喷嘴2—钨极3—电弧4—焊缝5—工件6—熔池7—填充焊丝8—惰性气体 上述三种焊接方法中，手工钨极氩弧焊应用最广泛，半自动钨极氩弧焊则很少应用。 钨极氩弧焊具有下列优点： (1)氩气能有效地隔绝周围空气；它本身又不溶于金属，不和金属反应，钨极氩弧焊过程中电弧还有自动清除工件表面氧化膜的作用，因此，可成功地焊接易化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金。 (2)小电流条件下的钨极氩弧焊，适用于薄板及超薄板材料焊接。 (3)热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。 不足之处是： (1)熔深浅，熔敷速度小，生产率较低。 (2)钨极承载电流的能力较差，过大的电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池，造成污染(夹钨)。 (3)惰性气体(氩气、氦气)较贵，和其它电弧焊方法(如手工电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等)比较，生产成本较高。 钨极氩弧焊可用于几乎所有金属和合金的焊接，但由于其成本较高，通常多用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属，以及不锈钢、耐热钢等。 钨极氩弧焊所焊接的板材厚度范围，从生产率考虑以3mm以下为宜。对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件(如压力容器及管道)，在根部熔透焊道焊接、全位置焊接和窄间隙焊接时，为了保证高的焊接质量，有时也采用钨极氩弧焊。 二、钨极氩弧焊设备 钨极氩弧焊设备由焊接电源、引弧及稳弧装置、焊枪、供气系统、水冷系统和焊接程序控制装置等部分组成。对于自动钨极氩弧焊还应包括小车行走机构及送丝装置。

焊接基础知识问答

焊接基础知识问答

焊接基础知识问答 焊接基础知识问答 一、基本知识 1.什么叫焊接? 答：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接. 2.什么叫电弧？ 答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象—叫电弧。 〈1〉按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。 〈2〉按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。 〈3〉按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。 3.什么叫母材？ 答：被焊接的金属---叫做母材。 4.什么叫熔滴？ 答：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴---叫做熔滴。 5.什么叫熔池？ 答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。 6.什么叫焊缝？ 答：焊接后焊件中所形成的结合部分。 7.什么叫焊缝金属？ 答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。 8.什么叫保护气体？ 答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体---保护气体。 9.什么叫焊接技术？ 答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。 10.什么叫焊接工艺？它有哪些内容？ 答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。 11.什么叫CO2焊接？ 答：用纯度> 99.98% 的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊—称为CO2焊。 12.什么叫MAG焊接？ 答：用混合气体75--95% Ar + 25--5 % CO2 ，（标准配比：80%Ar + 20%CO2 ）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG焊。 13.什么叫MIG焊接？ 答：〈1〉用高纯度氩气Ar≥ 99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属； 〈2〉用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法--称为MIG焊。 〈3〉用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。 14.什么叫TIG（钨极氩弧焊）焊接？ 答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简

飞马特双脉冲数字化焊机介绍

飞马特双脉冲数字化焊机特点 一、 结构方面 飞马特焊机结构多采用一体式设计，具体型号介绍如下： SP320: 送丝机构内置，只有气冷冷却方式。 SP400: 送丝机构外置，有气冷和水冷两种冷却方式，水冷系统时的水箱内置于主机里。 SP500: 送丝机构外置，只有水冷系统，且水箱内置于主机里。 二、 性能特点 1、内存60多组焊接专家程序，可手工MMA焊、TIG焊、直流、脉冲、双脉冲焊接 碳钢、不锈钢、铝合金、镀锌板、铜等。电流、电压、送丝速度等参数的调节可由 焊机内的微处理器协同控制，实现一元化操作。与其他进口焊机相比，参数调节面 板更易于操作。 2、标配的双脉冲功能可使铝合金及不锈钢的焊缝表面成形接近TIG焊，但是效率比 TIG焊高7倍。 3、双脉冲焊接时，可调节所有的脉冲参数,如：脉冲高度、脉冲宽度、脉冲频率及一个 脉冲中高电流与低电流的比例等，从而能更好的控制焊缝的质量及外观，实现无飞 溅焊接。 4、稳定的弧长控制功能可确保在焊接不规则焊缝时弧长保持一致，确保焊接过程稳定 可靠。 5、焊机可存储100组用户自定义的工艺参数，对于焊接同样的工件，只需调出相应程 序，即可开始焊接，大大节省参数调节时间。每一个程序还可以进行人性化的命名 （可根据焊工的习惯自由命名），而其他进口焊机只能用数字0～99来命名。 6、可与自动化系统及机器人连接，实现自动化焊接。 7、若需要焊接新材料且焊机中无专家程序时，可通过软件升级加载用于焊接此材料的 专家程序。 三、 应用领域 飞马特全数字式焊机可用于以下行业：汽车制造业、船舶行业、飞机航空制造业、电气柜行业、铁路机车、石油化工及各种不锈钢、铝合金的加工制造业。 四、 技术参数 SP320 SP400 SP500 电源电压3×380V（±10％）3×380V（±10％）3×380V（±10％） 电源频率50/60 Hz 50/60 Hz 50/60 Hz 额定焊接电流时最大 15.1KV A 19.4KV A 26.1KA V 输入功率 功率因素0.99 0.99 0.99 推荐保险丝32A 32A 63A 焊接电流 5-320A 5-400A 5-500A 焊接电压15.2-30V 15.2-34V 15.2-39V 空载电压81V 81V 81V 100％暂载率 250A◎26.5V 320A◎30V 400A◎34V 35%暂载率 320A◎30V 400A◎34V 500A◎39V

module-4 钨极惰性气体保护焊

教案 《Welding professional English》Teaching Plan

新课讲授Teaching new lesson 课文 Text 钨极惰性气体保护 In gas tungsten arc welding (GTAW), a virtually non-consumable tungsten electrode is used to provide the arc for welding. During the welding cycle a shield of inert gas expels the air from the welding area and prevents oxidation of the electrode, weld puddle, and surrounding heat-affected zone. See Figure 2-11. 在钨极惰性气体保护焊中，一根不熔化的钨极被用来为焊接提供电弧。在焊接期间，利用惰性气体保护，排除了焊接区的空气并防止电极、熔池和周围热影响区的氧化，如图2-11所示。 In GTAW, the electrode is used only to create the arc. It is not consumed in the weld. 在GTAW焊中，电极只是用来产生电弧，它不会熔化并填充到焊缝中。 In this way it differs from the regular shielded metal arc welding process, where the stick electrode is consumed in the weld. 这样，钨极惰性气体保护焊不同于普通的焊条电弧焊。在焊条电弧焊中，焊条熔化并进入焊缝。 句中“it”是指“gas tungsten arc welding”；“where”引导的是定语从句，修饰前面的“shielded metal arc welding process”，“where”是连接副词，相当于“in which”。 For joints where additional weld metal is needed, a filler rod is fed into the puddle in a manner similar to the oxy-acetylene welding. 对于需要添加填充金属的焊接接头来说，可以把一根焊丝送入熔池，其填充方法与氧乙炔焊相似。 句中“For”表示“对……来说”；“where”是连接副词，引导定语从句，修饰前面的“joints”，“where”相当于“in which”；

惰性气体和激光焊接比较

惰性气体和激光焊接比较 【摘要】与钨极惰性气体保护焊工艺相比，激光束焊接的低热量输入有效地减少熔合区和热影响区。相比于TIG焊接过程，LB焊接的高的加热速度和冷却速度阻碍了晶粒长大，并且在LB焊中镁蒸发量相对较少。试验表明，LB焊接表现出优异的机械性能，其焊接工艺更适合AA5083-H321铝合金焊接。 【关键词】铝合金；激光焊接；机械性能 1、引言 在5000系列铝合金中，主要合金元素是镁，是铝的最有效和广泛使用的添加剂之一。镁的含量高达约5%，这也提高了铝合金元素的可焊合金的性能，锰可与镁合成以增加合金的强度。因此，如果设计制造一种具有尽可能高的制造焊接强度和延展性的熔焊合金，如5086，5083和5456这种合金是最好的选择。 铝合金的激光束焊接的困难在于它高的反射率，在焊接金属过程中容易发生汽化造成气孔形成。对激光束的焊接厚度5mm珠上板焊缝的机械性能进行了研究，在同一合金的TIG焊缝进行了测试。研究焊接工艺过程对机械性能的影响，对拉伸试验和焊接接头及母材金属的微硬度进行了测量。 2、实验过程 在LB焊接应用于5毫米厚的非热处理的采用3.5千瓦的CO2激光器铝合金AA5083-H321。珠上板与焊缝全焊透被执行。板被切割成尺寸300×150毫米的条状。该板的表面是用金属丝刷和丙酮清洗。激光束被聚焦在焊接板的表面上。珠上板焊缝已于自发使用交流电TIG焊用标准的2%钍钨电极的铝合金板制成。焊接后，将使用电火花切割机对样品横跨焊缝进行金相分析和拉伸试验。横向拉伸试样的形状和尺寸制备参照ASTM-E8标准。在每种条件下，三个试样均已在室温下进行测试。 优于拉伸试验，横跨焊缝、热影响区（HAZ）和偏碱金属的维氏硬度型材已经使用自动微硬度测试仪在1千克力的负载沿拉伸试样的横截面的中心线15秒下测量了。在基体金属的化学组成中，TIG和LB焊缝的样品用是真空光学发射光谱仪火花测定。化学组合物采取对焊缝两个位置的平均读数。 3、实验结果 （1）拉伸性能 对LB焊件的拉伸性能与这些基板和TIG焊接进行了比较。一般情况下，TIG 和LB焊缝的拉伸性能劣于基体金属性质。所有的TIG和LB的焊接在熔融区域不合格，而不是在基体金属的拉伸试样。横向拉伸性能如屈服应力，极限拉伸强

手工脉冲钨极氩弧焊施工工艺及应用

手工脉冲钨极氩弧焊施工工艺及应用 1前言 脉冲氩弧焊是一种新的焊接工艺，采用低频调制的直流或交流（有“阴极破碎”作用，适用于焊接铝、镁及其合金）脉冲电流加热工件。尤其是直流脉冲氩弧焊，应用范围相当广泛，其中手工脉冲直流氩弧焊在安装行业有巨大的应用前景。 2适用范围 适用于单面焊双面成形焊接工件，特别是在薄壁工件的焊接上更是有无与伦比的优势。 3主要特点 与普通氩弧焊相比，脉冲氩弧焊的特点表现在： 3.1可以精确地控制对工 提高焊缝抗烧穿和保持熔池的 能力，获得均匀的熔深。通过 调节基值电流I a（如图，也叫 维弧电流）大小，脉冲电流I b 大小，脉冲频率，即基值电流 持续时间t b和脉冲电流持续时间t a之和的倒数。可以对焊接热能输入量和分布进行控制，对熔池尺寸进行控制，便可能得到一个尽可能小的熔池， 这时的熔池金属在任何位置都不致因重力作用而下坠，这是一般电弧焊难

以实现的。

3.2 每个焊点加热和冷却迅速，由于脉冲电弧形成的焊缝是由焊点重叠而成，脉冲电弧瞬时冲击力强，对点状熔池有较强的搅拌作用，有利于杂质和气体逸出，且熔池金属冷凝快，高温停留时间短，所以焊缝金属组织致密，大大减小热裂纹产生倾向。尤其在不锈钢焊接方面，其焊接原则是小电流、窄焊缝，快速直线焊。如果焊接线能量过大，合金元素烧损严重（即碳化铬的形成，如果铬含量低于12%，材质会出现生锈），晶间腐蚀倾向加剧，而采用直流脉冲氩弧焊能实现最大限度的控制。 3.3 脉冲电弧可以以较低的热能输入获得较大的熔深，它不同于普通氩弧焊采用的恒定电流。而是采用脉冲电流，可以减小焊接电流的平均值，获得较低的线能量。故在相同条件下能减小热影响区和焊接变形。 4 操作要求 4.1 手工脉冲氩弧焊，对操作者的技术水平要求较高，要求操作者“手稳”、“手准”，要做到双手配合默契，即在脉冲电弧出现时，即时填丝，更重要的是对工艺参数的合理选择： ①一般I a 为I b 的10～20%，t b 为t a 的1～3倍，I a 为t b 的相互匹配应保证电弧不熄灭及熔池在t b 期内得到冷却。 ②一般手工脉冲氩弧焊的频率选择为1～2Hz ，当脉幅比a b A I I R =，脉宽比b a a W t t t R += ，数值过大时，脉冲特征显著，但咬边倾向增大③焊接速度和脉冲频率要相互匹配，应满足焊点间距的要求，要使焊点间必须有一定的重叠量，才能获得连续致密的焊缝。

全数字低飞溅焊机改善焊接品质

全数字低飞溅焊机改善焊接品质 唐山松下产业机器有限公司（063020）王金忠王玉松尹兵 摘要：本文介绍了新型短路波形控制方法及最新低飞溅焊接控制技术。 关键词：低飞溅焊接熔化极脉冲电源 1.新型短路波形控制法 在以氩气为主体加入一部分CO2气体的MAG气体环境下，短路过渡焊接规范由于对母材的热输入较小且电弧稳定，可以说是一个使用非常方便的优秀焊接方法。但也存在着小颗粒飞溅多的课题。 另一方面，脉冲焊接虽然能够抑制飞溅的发生，但对母材热输入控制比较困难，在薄板以及带有间隙工件上进行焊接时容易发生焊穿、弧偏吹等令人头疼的问题。 松下公司将上述两种焊接方式的特长相结合开发出新的焊接方法，此方法称作新型短路波形控制法SP-MAG。 图1中展示的是以往的短路波形和SP-MAG短路波形的模式图。大家可以看到短路释放之后的电流重叠阴影部分。SP-MAG中当电弧再次燃起时通过此阴影部分的电流可以马上将能量重叠到电弧上加速焊丝端部的熔化形成熔滴。焊丝的端部能够尽早的形成完整熔滴，不仅能够保证下一次顺畅地短路过渡同时还可以缩短短路周期。 此新型短路波形控制法SP-MAG的特点如下： 1）通过和下面将要介绍的二次开关控制的相配合可实现飞溅的极小化。

2）能实现稳定的短路周期并缩短短路周期，可调整出适合于高速焊接的电弧状态。3）由于可降低电压使用，所以对母材的热输入容易控制。 二次开关控制技术早在十几年前就在我公司的产品上使用是一个成熟的技术，现通过图2波形进行简要说明。图2波形是将图1的短路波形扩大一周期时间的状态。 一般来讲大部分飞溅都是在电弧和短路交替切换瞬间发生的。从电弧向短路过渡在图2 A的时间里，最大的问题是微小短路的发生，由于微小短路有短路后迅速释放的特点，如果微小短路持续发生的话焊丝端部熔化形成的熔滴不会向熔池中过渡反而残留在焊丝侧，到下一次短路发生时由于电流的急剧增加容易出现类似于保险丝爆裂的大颗粒飞溅。因此当检测出焊丝熔池短路时马上停止逆变输出，同时关断二次开关使电流急剧降低，正如从短路到电弧过程时，控制不施加释放能量一样。 B的区间是保持低电流状态使焊丝和熔池能够充分短路，之后和通常波形控制一样提升电流促进短路释放。 当熔滴向母材熔池过渡时，在焊丝短路释放前C的时间里熔滴部分会发生中间变细的情况。这种现象我们称之为“细颈”。当发生细颈时，由于电流导通部的截面积变小电阻值发生急剧变化，可以预见短路的释放。短路释放时如果电流还保持高状态的话会出现

IWE工艺复习试题及答案.

1.下列关于焊接方法标记错误的是： A.焊条电弧焊111 B. 熔化极活性气体保护焊135 C.氧乙炔气焊311 D. 钨极惰性气体保护焊131 2.以下哪些焊接方法是以电阻热作为焊接热源的： A.焊条电弧焊 B. 电阻点焊 C.钨极氩弧焊 D. 电渣焊 3.正确选择焊接方法的根据是： A.焊接位置 B. 经济性 C. 设备条件 D. 自动化、机械化程度 4. 下列说法正确的是： A. 焊接属于不可拆连接，而螺纹连接和铆接属于可拆连接 B. 与熔焊相比较，钎焊是母材不熔化，钎料熔化 C. 根据ISO857标准规定，通常将焊接分为熔化焊、压力焊和电阻焊 D.氧乙炔火焰可用于熔化焊、气割，也可用于钎焊 5.下列哪种电源输出的是交流电： A.弧焊整流器 B. 脉冲电源 C. 弧焊变压器 D. 焊接变流器 6. 在用气焊焊接黄铜时通常使用哪种火焰类型？ A.碳化焰 B. 氧化焰 C. 中性焰 D. 所有类型火焰均可 7.电弧中带电粒子的产生可依靠下列哪些方式： A.热发射 B. 阳极发射离子 C. 粒子碰撞发射 D. 热电离 8.与实芯焊丝相比，使用药芯焊丝的优势在于： A.熔敷速度快，生产效率高 B. 工艺性能好，焊缝成形美观 C.容易保管 D. 形成的烟雾更少

9.焊条电弧焊时，产生咬边的原因是： A.焊接电流太大 B. 电弧太长 C. 焊接电压太低 D. 焊条角度太陡 10.焊条电弧焊焊条为酸性药皮时它含有下列哪些化合物？ A. 石英SiO2 B. 金红石TiO2 C. 铁磁矿Fe3O4 D. 纤维素 11.下列可以作为TIG 焊用保护气体的组别是： A. ISO14175 M2 B. ISO14175 C C. ISO14175 M1 D. ISO14175 I 12. 在什么条件下采用碱性药皮焊条焊接最合适？ A. 要求焊缝表面成形较光滑时 B. 对焊缝质量及韧性有较高要求时 C. 要求焊缝熔深较大时 D. 要求具有特别高的熔敷率时 13. TIG焊时，下列哪些说法是正确的？ A. Ar中加入He时，可使焊接速度得到提高 B. Ar中加入He时，起弧更容易 C. Ar中加入He时，可使焊缝熔深加大 D. Ar中加入He时，由于熔池粘度增加，使得抗气孔性能下降 14. 关于埋弧焊焊剂的说法错误的是： A.焊剂可以起保护作用 B. 使用锰硅型焊剂能提高焊缝韧性 C.使用氟化物碱性焊剂能提高焊缝韧性 D.烧结型焊剂不易吸潮，可以不用烘干 15.符号标记为ISO14341-A G 46 3 M213Sil，对此下列哪种标记的说明是正确的？ A.46表示熔敷金属最低屈服强度为460N/mm2和延伸率22% B.G表示惰性气体保护焊 C. M21表示保护气体 D. 3Sil表示焊丝化学成份

LORCH对脉冲电弧的说明

LORCH对脉冲电弧的说明 脉冲弧焊接方式基本原理 材料过渡 优点： 可控的非短路性的过渡，无飞溅。 低基值电流可减少热输入，降低变形量 缺点： 特殊设备需要大范围调节参数 需要更昂贵的气体 材料过渡图解 材料过渡中涉及的力： 焊丝熔化所需要的大量的热量，是由电弧热和焊丝的电阻热所产生的。溶滴的形成和释放，涉及了多种力的影响。 材料过渡

溶滴释放过程中的力主要来源于电磁力（电磁收缩效应）。 脉冲熔滴过渡的节奏，是由电流和电压的脉冲实现的。 电弧的功率是由基值电流和峰值电流之间的比率，通过脉冲占空系数和脉冲频率，来进行 调节。 电流和电压的进程 焊接变量脉冲周期tp 脉冲产生一脉一滴的溶滴释放脉冲周期，取决于焊丝直径和脉冲电流IP 的设置。这个值应当在1.5 和3.0ms 之间。 如果脉冲周期过长，熔滴过渡会在脉冲相位间产生。 额外的脉冲步骤可以用来影响电弧的形成和溶滴速率。 脉冲电压UP 和/或脉冲电流IP 脉冲电弧焊主要利用了电磁的收缩效应，溶滴、释放的脉冲电流应当总是足够高以使临界电流强度得以释放，而临界电流强度是独立于其他诸如焊丝直径、焊丝材料和保护气体的合成比例一项参数。如果该值不能达到，则材料的过渡将完全或部分地由短路中形成，并可能伴随飞溅的产生。 送丝速度vD 和脉冲频率fP 控制一脉一滴的一项重要的要求是对溶滴量的设置。这是通过溶滴量与每个脉冲周期的送丝量之间的等量关系来实现控制的。所需的送丝速度vD 是脉冲频率fP 和每个脉冲周期所熔合的焊丝长度I 来决定的。这样，您会发现改变送丝速度也就要改变脉冲频率，这是一系列的连锁反应关系。提高送丝速度从而提高熔化速度，这需要跟高的脉冲频率。 我们的目标是用1.2mm 直径的焊丝产生1.2mm 直径的溶滴。 基值电流 基值电流阶段，保持电弧不熄灭，保证电弧轨道的电离作用。根据不同的焊丝直径、材料和厚度，通常25 到80A 之间的电流强度是足够的。基值电流还可用以对电弧和材料的过渡产生影响。在送丝速度和脉冲频率之间恒定的关系上，不同的基值电流和相应的电压可以改变电弧的长度。减少基值电流会缩短电弧。这可以应用在高速焊接时抵消电弧偏吹。 基值电流和峰值电流之间不同的比率可以影响溶滴的释放时间。溶滴的释放通常紧随着基值电流阶段中的电流脉冲来定位目标（以S-SpeedPulse 第三脉冲电流阶段来说）。这可以通过增加基值电流同时降低峰值电流来实现。

钨极气体保护焊

气体保护焊是利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法，其优点是电弧和熔池可见性好，操作方便：没有熔渣或很少熔渣，勿需焊后清渣，适应于各种位置的焊接。但在室外作业时需采取专门的防风措施。 根据保护气体的活性程度，气体保护焊可以分为惰性气体保护焊和活性气体保护焊。钨极氩气保护焊是典型的惰性气体保护焊，它是在氩气（Ar）的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填充焊丝）的一种焊接方法，通常我们一般用英文简称TIG（Tungsten Inert Gas Welding）焊表示。 钨极氩弧焊原理、分类及特点 1、原理 钨极氩弧焊是用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法，其方法构成如图1所示。焊接时氩气从焊枪的喷咀中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而获得优质的焊缝。焊接过程根据工件的具体要求可以加或者不加填充焊丝。 图1 钨极惰性气体保护焊示意图 1-喷嘴 2-钨极 3-电弧 4-焊缝 5-工件 6-熔池 7-填充焊丝 8-惰性气体 2、分类 这种焊接方法根据不同的分类方式大致有如下几种：

上述几组钨极氩弧焊方法中手工操作应用最为广泛。 3、特点 这种焊接方法由于电弧是在氩气中进行燃烧，因此具有如下优缺点： 1）氩气具有极好的保护作用，能有效地隔绝周围空气；它本身既不与金属起化学反应，也不溶于金属，使得焊接过程中熔池的治金反应简单易控制，因此为获得高质量的焊缝提供了良好的条件。 2）钨极电弧非常稳定，即使在很小的电流情况下（<10A）仍可稳定燃烧，特别适合于薄板材料焊接。 3）热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调整，所以这种焊接方法可进行全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。 4）由于填充焊丝不通过电流，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。 5）交流氩弧在焊接过程中能够自动清除工件表面的氧化碳作用，因此，可成功地焊接一些化学活泼性强的有色金属，如铝、镁及其合金。 6）钨极承载电流能力较差，过大的电流会引起钨极的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而引起夹钨。因此，熔敷速度小、熔深浅、生产率低。 7）采用的氩气较贵，熔敷率低，且氩弧焊机又较复杂，和其他焊接方法（如焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊）比较，生产成本较高。 8）氩弧受周围气流影响较大，不适宜室外工作。 综上所述，钨极氩弧料可用于几乎所有金属和合金的焊接，但由于其成本较高，通常多用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属，以

交流脉冲MIG焊接电弧及其控制

交流脉冲MIG焊接电弧及其控制 杭争翔，李利 （沈阳工业大学，沈阳110023） 摘要在分析DCEP MIG焊及DCEN MIG焊电弧行为的基础上设计AC PMIG焊的控制模式。AC PMIG焊由EP极性及EN极性交替切换构成。EN极性时只是基值电流，电弧在焊丝端存在跳动及上爬现象。随着EN极性时间增加，焊丝端液体金属聚集、直径增加，显示出EN极性电弧对焊丝的熔化作用。控制合适的EN极性时间及电流值，不形成熔滴过渡现象，焊接过程稳定。EP极性时由基值时间及脉冲时间构成，脉冲电流时，电弧烁亮区呈现典型的钟罩形烁亮区，脉冲电流促使熔滴柔顺过渡，能够实现一脉一滴控制效果。在一定的送丝速度及焊接速度的条件下，AC PMIG焊接铝合金的焊缝熔深随EN比率增加而减小。关键词：交流；MIG；电弧；控制 0 前言 交流MIG焊接工艺早就被提出并且有一些研究工作，比较近期的研究工作是双凹形焊接电流控制方案，解决的主要问题是以交流电弧克服直流电弧的磁偏吹[1][2]。 关于直流且焊丝为正（DCEP）的MIG焊的电弧物理、熔滴过渡特性及焊接工艺特性已经有很多的研究工作。关于直流且焊丝为负（DCEN）MIG焊的电弧物理、熔滴过渡特性及焊接工艺特性的研究工作也有一些[3]。 DCEP 脉冲MIG（PMIG）电弧稳定，电弧力有利于熔滴过渡，电弧穿透力强，焊缝熔深大，焊接薄板时容易出现熔池下塌现象。DCEN MIG焊由于焊丝是阴极，阴极斑点在焊丝端上下跳动，电弧稳定性不好，电弧力不利于熔滴过渡，焊缝熔深浅，容易产生融合不良、凸焊道等焊接缺陷，不能稳定焊接[3]。 交流脉冲熔化极氩弧焊（AC PMIG）电弧由EP极性及EN极性构成，可以看成是交替切换DCEP PMIG电弧及DCEN MIG电弧形成的。合理利用DCEP PMIG及DCEN MIG电弧的优势，设计AC PMIG焊接电弧的控制模式，保证焊接电弧的稳定性及熔滴过渡过程的稳定性，保证焊接过程的稳定性。切换DCEP PMIG与DCEN MIG构成的AC PMIG焊，其电弧力及电弧热的特点应该介于DCEP PMIG及DCEN MIG之间，其焊缝熔深应该介于二者之间，其最大的焊缝熔深是DCEP PMIG的焊缝熔深，这样这种焊接工艺将有利于焊接薄板。随着时代发展，应产品轻量化要求，薄板特别是铝合金薄板被大量应用，其制造过程中有很多薄板需要电弧焊。焊接薄板时最容易出现的质量问题是熔池下塌。为此需要研究焊接熔池

焊接课后习题

绪论 1.与铆接相比，焊接可以节省金属材料，与粘结相比，焊接具有较高的强度。 2.根据焊接方法的焊接过程特点，可将其分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 第一单元电弧焊基础知识 综合知识模块一 1.复合：电弧空间的正负带点粒子（正离子、负离子、电子）在一定条件下相遇而结合 成中性粒子的过程。 2.电磁收缩力：当电流流过液体或气态导体时，电流可看成是由许多相距很近的平行同 向电流线组成的，这些电流线之间将产生的相互吸引力。 3.最小电压原理：当电弧长度也为定值时，电场强度的大小即代表了电弧产热量的大小， 因此，能量消耗最小时的电场强度最低，即固定弧长上的电压降最小。 4.电弧是一种气体放电现象，它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电 过程。 5.要使两电极之间的气体导电，必须具备两个条件是：1. 两电极之间有带电粒子；2. 两 电极之间有电场。 6.斑点力的方向与熔滴过渡方向相反，因而斑点力总是阻碍熔滴过渡的作用力。 7.电弧不稳定的原因除操作人员技术熟练程度不足外，还与焊接电源、焊条药皮或 焊剂、焊接电流、磁偏吹等因素有关。 综合知识模块二 1.熔滴过渡过程十分复杂，主要过渡形式有自由过渡、接触过渡和渣壁过渡三种。 2.立焊和仰焊时，促使熔滴过渡的力有表面张力、气体吹力和熔滴爆破力。 综合知识模块三 1.焊缝成形缺陷包括焊缝外形尺寸不符合要求、咬边、未焊透和未熔合、焊瘤和 焊穿及塌陷。 2.正确选择焊接参数和熟练掌握焊接操作技术是防止咬边的有效措施。 第二单元焊条电弧焊 综合知识模块一 1.焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。 2.焊条药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣，保护焊条端部，电弧、熔池及附 近区域，防止大气对熔化金属的有害污染。 3.焊条电弧焊可以适时调整电弧位置和运条姿势，修正焊接参数。因此，对焊接接 头的装配精度要求相对降低。 综合知识模块二 1.焊接极性：用直流电弧焊电源焊接时，工件和焊条与电源输出端正、负极的接法 2.额定焊接电流：在额定负载持续率条件下允许使用的最大焊接电流。 3.焊条保温筒：盛装已烘干的焊条，且能保持一定温度及防止焊条受潮的一种筒形容器。 4.焊条电弧焊的焊接设备主要由弧焊电源、焊钳和焊接电缆组成。 5.工件接直流电源正极，焊条接负极时，称正接或正极性。 6.护目镜起减弱弧光强度、过滤红外线和紫外线以保护焊工眼睛的作用。

钨极惰性气体保护焊

第六章钨极惰性气体保护焊 一、教学目的： 掌握TIG焊的原理、特点及应用 掌握直流TIG焊、交流TIG焊的特点及应用 了解TIG焊的组成及设备 理解TIG焊焊接工艺参数的选择 掌握TIG焊的操作技术 了解其他的TIG方法 二、教学重点： TIG焊的原理、特点及应用 直流TIG焊、交流TIG焊的特点及应用 TIG焊的操作技术 三、教学难点： 直流TIG焊、交流TIG焊时的优缺点及应用 TIG焊焊接工艺参数的选择 四、参考学时数： 12学时，其中实训6课时 五、主要教学内容： 第一节 TIG焊的特点及应用 一、TIG焊的原理 TIG焊是在惰性气体的保护下，利用钨极与焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝，形成焊缝的焊接方法。 TIG焊一般采用氩气作保护气体，称为钨极氩弧焊。 二、TIG焊的特点 TIG焊与其他焊接方法相比有如下特点： （1）可焊金属多 几乎可以焊接所有的金属。 （2）适应能力强 钨极电弧稳定，飞溅小，热输入容易调节，可进行各种位置的焊接。 （3）焊接生产率低 钨极承载电流能力较差，为了避免发生夹钨现象，一般TIG焊使用的电流比较小。 （4）生产成本较高 惰性气体价格比较昂贵，因此生产成本高。 三、TIG焊的应用 TIG焊几乎可以焊接所有的金属，特别适合焊接化学性质活泼的金属及其合金。 表6-1 TIG焊的应用范围

第二节TIG焊的电流种类和极性 一、直流TIG焊 1、直流正极性法 直流正极性法焊接时，焊件接电源正极，钨极接电源负极。 直流正极性有如下特点： 1）熔池深而窄，焊接生产率高，焊件的收缩应力和变形都小。 2）钨极许用电流大，寿命长。 3）电弧引燃容易，燃烧稳定。 直流正极性可以焊接除铝、镁及其合金以外的其他金属。 2、直流反极性法 直流反极性时焊件接电源负极，钨极接正极。 直流反极性TIG焊具有很好的阴极破碎作用，对铝、镁等易氧化形成致密氧化膜的金属来说，使焊缝表面光亮美观，成形良好。单钨极处在阴极时容易造成阴极过热，钨极损耗严重，而且容易给焊缝带来夹钨，焊件上得到的能量较少，因此焊缝熔深浅。 所以这种方法一般适合焊接铝、镁及其合金的薄件焊接。 、

全数字控制交流电机调速系统

1500KW/690V全数字控制交流电机调速系统 可行性研究报告 北京天华博实电气技术有限公司 二零一零年十月

1项目承担单位基本情况 1.1企业基本情况 企业名称：北京天东标电子有限公司 通讯地址：北京市石景山区八大处高科技园区西井路甲1号 注册时间：2007年6月 注册资金：1666万元人民币 企业登记注册类型：有限责任公司 主管单位名称：北京市石景山区高新技术园区 北京东标电子有限公司于2007年6月注册成立，注册资金1000万元人民币，注册地为北京市中关村科技园区（石景山园）；2009年11月被北京市科委重新认定为北京市高新技术企业。拥有生产基地、研发基地和办公基地等总计面积达13000平方米，现有员工250人，基于已有技术平台，凭借团队成员多年积累的丰富工程经验和一流的企业经营管理，开发、制造并营销世界一流水平的、具有自主知识产权的国产系列工业技术产品。 公司主要生产380V、690V、1140V、3300V、6000V、10000V六个电压等级，标量、矢量两种控制方式的变频器、逆变器产品。三电平中压变频器达到国际先进水平。产品广泛应用于钢铁自动化生产线、风机、水泵、环保污水处理、纺织印染机械、重工机械、数控机床、化工机械、矿山设备等多个控制领域。公司依托ISO9001—2000质量认证体系，已建立了完善的产品研发、调试、生产和售后服务体系。与北方工业大学在变频器领域形成了产学研一体化合作，联合建设了我国最先进的工业传动专业实验室。

1.2企业人员及开发能力 (1)企业法定代表人的基本情况 公司法人代表：周继华 周继华，男，55岁，陕西城固人，生于1954年。1980年毕业于哈尔滨工程大学自动控制系，教授、工学博士。主要经历如下：1992年前任西北工业大学助教、讲师。 1992-1998年任西北工业大学副教授、教研主任、书记。 1998年任西北工业大学教授、西北工业大学现代电力电子技术研究所所长、航海学院院长助理、党委委员、工学博士。 2001年7月任天华电气有限公司总经理 2003年11月至今任北京天华博实电气技术有限公司董事长、总经理 2007年6月至今任北京东标电子有限公司董事长、总经理。 主要从事电力电子技术、工业自动化教学与科研工作，先后承担了国家“八.五”攻关项目负责人，国家自然科学基金“多谐振软开关逆变器原理研究”项目负责人，3项国防重点工程子项负责人。国家093工程西工大建设子项项目负责人，获得国家一等奖一项，部级二等奖4项，发表论文20余篇。获优秀论文奖4项，出版学术专著一部《现代电力电子》。培养硕士生26名，博士生3名。先后主持完成科研项目及大型国防工程项目20余项，多次被评为先进工作者。 周继华先生拥有多年的企业管理经验，制定并组织实施公司各项

浦喆科技全数字会议系统

全数字会议系统 品牌：浦喆 采用全数字网络传输和控制，具有会议发言、会议签到、投票表决、同声传译、电子桌牌、摄像跟踪、消防联动等会议功能，同时具有光纤传输、双机备份、网络管控等功能，广泛应用：圆桌会议室、方桌会议室、多功能厅、宴会厅、报告厅等场所。 特点 1.采用数字音频传输技术和语音分离技术，支持同声传译功能，通道数支持：15+1（默认）、31+1、63+1。 2.系统话筒容量可达4096台，线路支持“热插拔”；会议单元输出接口（共4路）,输出回路指示灯，当回路正常时LED 灯闪烁，回路断开时LED 灯熄灭。 3.四种话筒管理模式:FIFO/NORMAL/VOICE(声控)/APPLY；发言人数限制（1/2/4/8）和发言时间限制功能。 4.支持通过管理电脑使用TCP/IP协议或RS-232串口协议与数字会议系统主机通信，通过以太网接口（RJ45）或串口（DB9）连接，从而可以进行远程控制；支持通过RS-232串口连接到中控系统，实现话筒按键指令下发联动。 5.具有1路RS-485接口，支持一台摄像机实现摄像跟踪，支持PELCO-D，VISCA控制协议。配合摄像跟踪主机达到多路视频自动跟踪功能。 6.具有1路消防报警联动触发接口，在消防紧急状况下可为会议主机面板触摸屏、单元机屏、PC软件提供火灾报警信息。 7.具有22路莲花接口，可输出22个通道的模拟音频信号，供红外同传系统或录音使用，CH0为源音通道。 8.具有1路光纤接口，可实现长距离传输音质无衰减功能，达到远距离两个会议室合并为一个会议室，可用于传输背景音乐。 9.具有1路电源控制接口，支持控制电源时序器。 10.自带复位按键，支持长按2S以上即可一键复位至出厂状态。 11.具有1路平衡信号和1路非平衡信号输入接口，1路平衡信号和1路非平衡信号输出接口。 12.具有1路EXTENSION 口，可用于连接扩展主机。 13.支持投票表决功能，支持数据在后台实时更新显示，并且可选以文本、柱状图、饼状图方式显示结果；支持将表决结果投影放大显示。 14.支持会议签到功能，支持按键签到、IC卡签到等方式，可设定签到限时时间，支持补充签到、远程控制签到，后台实时显示签到结果，并支持将签到结果投影放大显示。 15.支持会议信息导出，包括签到信息、表决信息、人员信息、会议总报表等可导出表格。 16.支持电子铭牌功能，通过后台软件同步更新参会人员姓名显示。 17.支持5段EQ调节功能，可针对发言者的声音特点调节不同的音效，直至达到完美的效果。 18.后台软件可单发或广播短消息到单元机显示屏上显示，提醒单元机使用者。 19.支持茶水申请服务功能，后台软件可以接收到来自单元机的茶水申请需求，并且提示后台人员处理。 20.支持对话筒单元机进行发言控制，包括计时发言和定时发言功能。 技术参数 1.话筒容量：≤4096 2.通道数量：16（默认）、32、64CH 3.频率响应：30Hz ~ 20KHz

钨极惰性气体保护焊TIG焊工艺

钨极惰性气体保护焊TIG焊工艺 一、焊前清理与保护 1.焊前清理：钨极氩焊时，对材料表面质量要求较高，必须对坡口及坡口附近20mm范围内及焊丝进行清理，去除氧化膜灰尘和油污等杂质。 清理方法： 机械清理法、化学清理法、化学-机械清理法。 机械法： 硬材料（抛光、喷砂、砂轮、砂带）； 软材料（钢丝轮、钢丝刷、刮刀）。 化学法： 用于Al、Mg、钛及其合金表面氧化膜的去除。（见表5-7）化学+机械法： 先用化学法清理，焊前再对焊接部位进行机械清理。2.保护措施：钨极氩焊主要用于化学性质活泼的金属及其合金的焊接，有必要采取一些加强保护效果的措施 （1）加挡板： （2）焊枪后附加拖罩： （3）焊缝背面通气保护： 二、TIG焊的焊接工艺参数 TIG焊的焊接工艺参数主要有：电源种类和极性、钨极直径、焊接电流、电弧电压、氩气流量、焊接速度和喷嘴直径

等。 1、电源种类和极性 TIG焊可以使用直流电，也可使用交流电。可根据焊件材质选择。 （1）直流反接 由于阳极温度高于阴极温度，因此钨极容易过热、烧损，许用电流小，焊件上产生的热量较少，使得熔深浅、焊缝宽、生产效率低，应力与变形大，因此很少采用。 阴极破碎作用（阴极清理、阴极雾化）： 直流反接时，对熔池表面有阴极破碎作用，对于焊接活泼金属有重要意义。 阴极金属熔点低→发射电子困难→氧化物发射电子→形成阴极斑点→正离子撞击→氧化物气化。（氧化铝熔点2050℃，铝：657℃） 为什么钨极氩弧焊一般不采用直流反接呢？ 原因：钨极的许用电流小，易过热、烧损，电弧燃烧不稳定。因此焊接铝、镁及其合金时采用交流电焊接。 （2）直流正接 钨极作为阴极，熔点高，发射电子能力强，逸出的电子有冷却阴极的作用；焊件为阳极，接受电子动能和逸出功，获得电弧热量的70%。

焊接标准大全

焊接标准大全 【焊接基础通用标准】13 1、GB/T3375--94 焊接术语 2、Gb324--88 焊缝符号表示法 3、GB5185--2005T 金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号 4、GB12212--2012 技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法 5、GB4656--2008 技术制图棒料、型材及其断面的简化表示法 6、GB/T 985.1-2008 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口 8、GB/T 985.2-2008 埋弧焊的推荐坡口 9、GB/T 985.3-2008 铝及铝合金气体保护焊的推荐坡口 10、GB/T 985.4-2008 复合钢的推荐坡口 11、GB/T12467金属焊接质量等级标准 12、GBl0854--89 钢结构焊缝外形尺寸 13、GB/T16672—1996 焊缝----工作位置----倾角和转角的定义 【焊接材料标准】 ——焊条16 1、GB/T5117--2012 非合金钢及细晶粒钢焊条 2、GB/T 5118-2012 热强钢焊条 3、GB/T 983-2012 不锈钢焊条 4、GB984--2001 堆焊焊条 5、GB/T3670--1995 铜及铜合金焊条 GB/T13147-2009 铜及铜合金复合钢板焊接技术要求 6、GBT 3669-2001 铝及铝合金焊条 7、GBl0044--2006 铸铁焊条及焊丝 8、GB/T13814—2008 镍及镍合金焊条 9、GB895--86 船用395焊条技术条件 10、JB/T6964—93 特细碳钢焊条 11、JB/T8423—96 电焊条焊接工艺性能评定方法 12、GB3429--2002 碳素焊条钢盘条 13、JBT 56100-1999 堆焊焊条产品质量分等 14、JBT 56101-1999铸铁焊条产品质量分等 15、JBT 56102-1999碳钢、低合金钢、不锈钢焊条产品质量分等 16、JB/T3223--96 焊接材料质量管理规程 ——焊丝9 1、GB/T14957—94 熔化焊用钢丝 2、GB/T14958--94 气体保护焊用钢丝 3、GB/T8110--2008 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 4、GB/Tl0045--2001 碳钢药芯焊丝 5、GB9460--2008 铜及铜合金焊丝 6、GBl0858--2008 铝及铝合金焊丝 7、YB-T5092-2005焊接用不锈钢丝 8、GB/T15620--2008 镍及镍合金焊丝 9、JB/T56099--1999 铜及铜合金焊丝产品质量分等 ——焊剂2 1、GB5293--1999 碳素钢埋弧焊用焊剂 2、GBl2470--2003 低合金钢埋弧焊焊剂 ——钎料、钎剂9 1、GB/T6208--1995 钎料型号表示方法（已废） 2、GBl0859---2008 镍基钎料 1

全数字化逆变式交流方波氩弧焊机控制软件用户说明书

全数字化逆变式交流方波氩弧焊机控制软件用户说明书 华意隆电气股份有限公司的ARM全数字IGBT逆变式交直流焊机软件是基于美国意法半导体ST 公司高性能ARM Cortex-M3系列的STM32F103RC处理器而开发的全数字化逆变式交流方波氩弧焊机控制软件，实现了焊机的全数字化控制。显示界面采用LCD图形点阵128X64液晶显示模块，界面清晰直观，内置专家参数库及一元化控制模式；焊接参数也可作精确设定，满足高品质焊接需求。具有焊接参数存储功能，使用简单方便，保证最佳工艺参数的控制。参数设置采用编码器及轻触开关，调整快捷准确。 软件的主要功能以及使用说明： 一、该控制软件焊接方式为交直流电弧焊 控制软件设置了直流氩弧焊机、直流脉冲氩弧焊、交流方波氩弧焊及交流方波脉冲氩弧焊的控制功能。本软件提供2T、4T操作方式；引弧方式有提升引弧或高频引弧两种，以及开启脉冲功能；可根据用户在操作界面的选择，输出不同的焊接输出特性。具有多个可调节的参数，包括：焊接基值电流、峰值电流、脉冲频率、脉冲占空比等等。焊接时提前送气和滞后关气时间及焊接电流爬升和下降时间也均可由软件设置。二次逆变的频率，清理时间，清理电流等参数用户都可自行细调。该软件可用在铝镁合金等轻金属焊接行业中；也可用在铝、镁合金自行车行业、大型空分铝制设备行业以及大型铝制换热器等特殊应用行业。 用户既可以采用系统默认的参数简单方便地设置焊机的焊接参数值，同样可以根据不同的焊接要求自主的精细地调整焊机的焊接参数值，以满足不同用户的具体使用习惯和偏好，使焊机发挥出最佳的焊接效果。 二、用户操作界面 该软件具有非常友好的用户操作界面，用户可以很直观的了解操作界面，方便地使用焊机的各项功能学会设定实时调节焊接参数值，存储和调用焊机的工艺参数。 该控制软件使用LCD图形点阵128X64液晶显示模块作为用户界面，可显示焊机的工作电流及其他各项可调电弧参数值。面板布局如图1所示。 图1.全数字化逆变式交流方波氩弧焊机面板布局图 控制面板及按键功能的定义表：