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系及動態(tài)響應特性,采用減光片、濾光片和工業(yè)電荷耦合器（CCD）相機搭建堆積過程沉積層形貌圖像實時采集系統(tǒng),基于Halcon平臺實現(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個工藝參數(shù)分別作為系統(tǒng)輸入量,進行沉積層特征尺寸階躍響應辨識及動態(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)響應存在一定時滯性.綜合考慮沉積層特征尺寸的響應速度和增益系數(shù),在動態(tài)控制中應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】：浙江大學學報(工學版). 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)、運動控制系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)4個部分組成，如圖2所示.實驗所用焊接熱源為奧地利Fronius公司MW3000型焊機，送絲系統(tǒng)包括送絲機和送絲位置調節(jié)機構，通過送絲位置調節(jié)機構可以分別調節(jié)送絲的高度、角度及左右位置.采用固高GTS-400運動控制卡加伺服驅動器實現(xiàn)伺服電機組的高精度運動控制.成形基板通過云母隔熱板固定于三維運動平臺上，三維運動平臺在運動控制器的控制下按構件分層沉積路徑以一定的速度作相應運動，通過連續(xù)的金屬熔滴過渡、沉積、快速凝固實現(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相機無對應的SDK(software development kit）文件包供調用，須通過中間介質文件.同時為了有效解決Windows操作系統(tǒng)中文件消息響應機制的問題，最終采取流文件的方式以TXT文件作為中間介質在Delph與Halcon這2個軟件平臺之間完成數(shù)據交互.圖4 沉積層形貌及測量所得特征尺寸

【參考文獻】：
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