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?yàn)榫哂羞m應(yīng)范圍廣、焊接電弧穩(wěn)定等眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。其中直流脈沖TIG焊因?yàn)椴捎玫氖敲}沖電流焊接,焊接時(shí)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(shí)電弧對(duì)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(shì)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(diǎn),本文設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的電源控制系統(tǒng)在時(shí)基電路無(wú)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(guò)計(jì)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(dòng)電路控制電壓的變換,使MOSFET的輸出驅(qū)動(dòng)電壓在+12V和-6V之間快速轉(zhuǎn)換,IGBT的輸出驅(qū)動(dòng)電壓在+15V和-8V之間快速轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換中時(shí)間非常短,降低器件的功能損耗,均滿足斬波控制驅(qū)動(dòng)的要求。經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)證實(shí),IGBT功率開關(guān)為本次設(shè)計(jì)的合理選擇。直流脈沖TIG焊電源控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)大量的調(diào)試實(shí)驗(yàn),焊接脈沖電流頻率可達(dá)到了20kHz,經(jīng)示波器測(cè)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(cè)量在不同脈沖電流頻率下的電弧壓力,實(shí)驗(yàn)得出隨著脈沖電流頻率提高,電弧壓力呈逐漸遞增的趨勢(shì),當(dāng)頻率達(dá)到一定值時(shí),壓力基本保持不變。在脈沖頻率為1kHz-20kHz范圍內(nèi)對(duì)0.8mm的Q235薄板焊接時(shí),焊縫成形均較好。對(duì)焊縫進(jìn)行熔深熔寬的測(cè)量、金相實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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(shì),且分布均勻。實(shí)驗(yàn)得出研究設(shè)計(jì)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(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG434.1

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