直流脉冲焊接电弧及其电源控制

发布时间：2017-11-13 17:30

  本文关键词：直流脉冲焊接电弧及其电源控制

  更多相关文章： 脉冲TIG焊 功率开关器件 频率调节 电源控制 电弧压力

【摘要】：在众多焊接方法中,TIG焊因为具有适应范围广、焊接电弧稳定等众多优点而被广泛应用。其中直流脉冲TIG焊因为采用的是脉冲电流焊接,焊接时可以减小电流的平均值,用较低的热输入获得足够的熔深,减小焊接热影响区和焊接变形,适合焊接薄板。当脉冲频率增加时电弧对熔池的压力增大、电弧挺度增加,焊缝处熔深增加,熔宽变窄,有利于焊接成形。众多优势使脉冲TIG焊在焊接领域有着不可替代的地位。基于脉冲TIG焊的一些技术特点,本文设计了直流脉冲TIG焊焊接电源控制系统。电源控制系统包括功率开关控制系统、频率可调数字控制系统、MOSFET和IGBT驱动系统。设计的电源控制系统在时基电路无分频情况下,输出脉冲频率范围1 Hz-111 kHz,输出的频率、脉宽比可通过计算任意可调,可以满足直流脉冲TIG焊频率、脉宽调节的要求。驱动电路控制电压的变换,使MOSFET的输出驱动电压在+12V和-6V之间快速转换,IGBT的输出驱动电压在+15V和-8V之间快速转换,转换中时间非常短,降低器件的功能损耗,均满足斩波控制驱动的要求。经对比试验证实,IGBT功率开关为本次设计的合理选择。直流脉冲TIG焊电源控制系统经过大量的调试实验,焊接脉冲电流频率可达到了20kHz,经示波器测试电流运行稳定。当焊接工艺参数只有脉冲电流频率变化,保持其它参数不变,测量在不同脉冲电流频率下的电弧压力,实验得出随着脉冲电流频率提高,电弧压力呈逐渐递增的趋势,当频率达到一定值时,压力基本保持不变。在脉冲频率为1kHz-20kHz范围内对0.8mm的Q235薄板焊接时,焊缝成形均较好。对焊缝进行熔深熔宽的测量、金相实验。实验结果得出,频率的增加使焊接热输入减小,焊件变形减小,焊缝成形系数变小,焊缝处的晶粒度呈细化的趋势,且分布均匀。实验得出研究设计的直流脉冲TIG焊焊接电源系统能稳定运行,焊接达到设计要求。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG434.1

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 王凤英;方波TIG焊电源控制电路的设计[J];太原重型机械学院学报;1997年01期

2 陈豪;;钢帘线电镀新工艺的电源控制[J];电气自动化;1996年06期

3 吴伟,冯秀明,顾文晶,许强;PLC在HIRFL电源控制保护中的应用[J];甘肃科学学报;2001年03期

4 罗怡,许先果;基于Keil Cx51实现脉冲TIG焊逆变电源控制系统编程[J];电焊机;2004年12期

5 杨立军,孙冬梅,李致焕;PWM和PFM混合调制逆变TIG焊电源控制特性的研究[J];河北工业大学学报;1999年04期

6 孙冬梅,刘铎,杨立军,李致焕;混合调制型逆变TIG焊电源控制特性的研究[J];天津商学院学报;1999年06期

7 周祥萍;;矿用防爆电源控制电路的设计[J];黑龙江科技信息;2012年05期

8 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 李军宏;崔培玲;李利森;徐炎;;电源控制中通讯系统的设计与实现[A];中国电工技术学会电力电子学会五届三次理事会议暨学术报告会论文集[C];2001年

2 郭智;;超声波逆变电源控制电路的改进[A];中国仪器仪表学会2008学术年会第二届智能检测控制技术及仪表装置发展研讨会论文集[C];2008年

3 周先谱;;家用电器“零功耗”待机电源控制技术及其实现[A];2006中国科协年会第三分会场论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 蔡韦羽 DigiTimes;东芝拟建电源控制芯片厂[N];电子资讯时报;2006年

2 江苏 丁武;自制网络设备共享电源控制装置[N];电子报;2007年

3 卢庆儒;数字电源控制以高灵活性逐渐取代传统模拟技术[N];电子资讯时报;2006年

4 M.Zimnick;迈向数字化时代的电源控制[N];电子资讯时报;2006年

5 武汉 路石;介绍一款高性价比电源控制芯片SG6841D[N];电子报;2013年

6 四川 陈灵;一款彩投电源控制电路[N];电子报;2001年

7 赵理科;笔记本电脑电源控制和充电控制集成电路资料（五）[N];电子报;2007年

8 河北 冯东海;外置式电脑电源控制电路[N];电子报;2007年

9 赵理科;笔记本电脑电源控制和充电控制集成电路资料（四）[N];电子报;2007年

10 长沙 李其佳;CXA2044M原理与应用[N];电子报;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 安涛;通信用太阳能光伏电源控制装置的设计与实现[D];西安工业大学;2013年

2 王德敏;直流脉冲焊接电弧及其电源控制[D];沈阳工业大学;2016年

3 黄进;微网逆变电源控制技术的研究[D];长春工业大学;2015年

4 罗莎;高校安防校园通系统的设计与实现[D];电子科技大学;2013年

5 李志江;逆变电源控制方案的研究与实现[D];浙江大学;2004年

6 陈圆圆;单相光伏逆变电源控制方法的研究[D];长春工业大学;2012年

7 丁高剑;基于ARM的数字化脉冲MIG焊逆变电源控制技术的研究[D];河南科技大学;2011年

8 刘芸;高频逆变电源控制与驱动模块的研究与设计[D];大连理工大学;2011年

9 杜胜伟;射频拉远单元的引进及高温启动失效分析[D];天津大学;2011年

10 洪元富;永磁无源焊机逆变电源控制电路研制[D];昆明理工大学;2011年

，

本文编号：1181692