铝合金双丝双脉冲MIG焊控制系统研究
发布时间：2021-01-11 06:05
铝合金由于质量轻、强度高、耐腐蚀性好和可循环利用等优点,在汽车、高铁、船舶和航空等领域应用越来越广泛。然而相对于传统钢铁材料,铝合金的溶解热、导热系数和凝固收缩率较高,使其焊接性较差,制约了其在工业领域的大规模应用。熔化极惰性气体保护焊（Metal inert-gas welding,MIG）生产效率高、易实现自动化,是铝合金焊接生产的主要工艺方法之一。但是,传统MIG焊热输入量大,铝合金焊接时电弧稳定性较差,易产生变形、烧穿和熔池下榻等缺陷且焊接效率低。本课题根据铝合金焊接特性,结合双丝高效焊和双脉冲低频调制细化晶粒的优点,首次提出了铝合金双丝双脉冲MIG焊工艺方法,并设计了铝合金双丝双脉冲MIG焊控制系统。在铝合金双丝双脉冲MIG焊工艺特点的基础上,确定了铝合金双丝双脉冲MIG焊人机交互上位机和下位机硬件系统的总体架构,并优化设计了上位机和下位机各子模块硬件电路。人机交互上位机系统以STM32F429为核心并采用LCD液晶屏为显示界面,下位机焊接电源选用全桥逆变拓扑结构为主电路。介绍了双脉冲低频调制原理,并分析了双脉冲低频调制与波形输出关系,提出了脉冲相位协同优化控制方案。根据铝合...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝合金双丝双脉冲MIG焊系统示意图
第三章 铝合金双丝双脉冲 MIG 焊系统硬件设计LP250引脚5，6导通、引脚7，8关断，TP1连接到了模拟地，电压为0V，TP2的电4V稳压为-7V，此时输出端电压为-7V，负电压能加快耗尽IGBT栅极电荷驱动IG。铝合金双丝双脉冲MIG焊系统主从电源主电路采用两台逆变器并联式拓扑，所电源需要两个如图3-9所示的IGBT驱动电路单元，整个系统需要四个如图所示的动电路单元。DSP输出的PWM控制信号如图3-10所示，经IGBT驱动电路后波形-11所示。
第三章 铝合金双丝双脉冲 MIG 焊系统硬件设计LP250引脚5，6导通、引脚7，8关断，TP1连接到了模拟地，电压为0V，TP2的电4V稳压为-7V，此时输出端电压为-7V，负电压能加快耗尽IGBT栅极电荷驱动IG。铝合金双丝双脉冲MIG焊系统主从电源主电路采用两台逆变器并联式拓扑，所电源需要两个如图3-9所示的IGBT驱动电路单元，整个系统需要四个如图所示的动电路单元。DSP输出的PWM控制信号如图3-10所示，经IGBT驱动电路后波形-11所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金双丝VP-GTAW增材构件组织和性能[J]. 孙红叶,从保强,祁泽武,齐铂金,赵罡,丁佳洛. 稀有金属材料与工程. 2017(08)
[2]电压近似熵-SVM铝合金双丝PMIG焊过程稳定性评价[J]. 周晓晓,王克鸿,杨嘉佳,黄勇,周芷兰. 焊接学报. 2017(03)
[3]基于U-I图的铝/钢双脉冲MIG熔-钎焊稳定性评价及其MATLAB实现[J]. 李剑雄,李桓,韦辉亮,张玉昌. 焊接学报. 2017(02)
[4]Influence of shielding gas on the mechanical and metallurgical properties of DP-GMA-welded 5083-H321 aluminum alloy[J]. Amin Reza Koushki,Massoud Goodarzi,Moslem Paidar. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(12)
[5]不同焊丝对7075铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能的影响[J]. 刘长军,孙佳,张威,张天明,刘政军. 热加工工艺. 2016(19)
[6]大厚度钢板双丝GMAW横焊焊接技术研究[J]. 张菁,华学明,叶定剑,李芳,曹能. 热加工工艺. 2015(01)
[7]铝合金双丝脉冲MIG焊双向熔池同步视觉传感及图像处理[J]. 杨嘉佳,王克鸿,吴统立,孙科. 机械工程学报. 2014(12)
[8]双丝脉冲MAG焊的焊接稳定性[J]. 丁雪萍,李桓,杨立军,高莹. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2013(05)
[9]双丝脉冲MAG焊的熔滴过渡及工艺特征[J]. 于露,李桓,杨立军,韦辉亮,高莹. 焊接学报. 2012(10)
[10]大型双丝PMIG焊机器人焊接装备开发及工程化应用的研究[J]. 李春光,李明杰. 电焊机. 2012(08)
博士论文
[1]高低频脉冲耦合振荡对铝合金DP-GMAW焊缝成形的影响机制研究[D]. 刘安华.上海交通大学 2014
[2]Plasma-MIG电弧耦合机制及2219铝合金焊接工艺研究[D]. 杨涛.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]基于DSP+CPLD的全数字脉冲MIG焊机的研制[D]. 刘建国.华南理工大学 2014
[2]双丝窄间隙GMAW熔滴过渡及立焊工艺研究[D]. 张威.哈尔滨工业大学 2013
[3]双丝GMAW电弧行为及熔滴过渡特征的研究[D]. 吴少杰.南昌航空大学 2012
[4]铝、镁合金双脉冲MIG焊接研究[D]. 孔祥玉.大连理工大学 2011
[5]全数字脉冲MIG焊接控制系统的研究与设计[D]. 黄长伟.山东大学 2010
[6]GMAW-P脉冲参数与熔滴过渡及焊缝成形关系建模及分析研究[D]. 孟疌.上海交通大学 2008
[7]数字化焊机控制系统的研究[D]. 唐刚.哈尔滨工业大学 2006
[8]直流电焊机双丝脉冲协调控制器的研制及应用[D]. 崔嘉.天津大学 2006
本文编号：2970235
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝合金双丝双脉冲MIG焊系统示意图
第三章 铝合金双丝双脉冲 MIG 焊系统硬件设计LP250引脚5，6导通、引脚7，8关断，TP1连接到了模拟地，电压为0V，TP2的电4V稳压为-7V，此时输出端电压为-7V，负电压能加快耗尽IGBT栅极电荷驱动IG。铝合金双丝双脉冲MIG焊系统主从电源主电路采用两台逆变器并联式拓扑，所电源需要两个如图3-9所示的IGBT驱动电路单元，整个系统需要四个如图所示的动电路单元。DSP输出的PWM控制信号如图3-10所示，经IGBT驱动电路后波形-11所示。
第三章 铝合金双丝双脉冲 MIG 焊系统硬件设计LP250引脚5，6导通、引脚7，8关断，TP1连接到了模拟地，电压为0V，TP2的电4V稳压为-7V，此时输出端电压为-7V，负电压能加快耗尽IGBT栅极电荷驱动IG。铝合金双丝双脉冲MIG焊系统主从电源主电路采用两台逆变器并联式拓扑，所电源需要两个如图3-9所示的IGBT驱动电路单元，整个系统需要四个如图所示的动电路单元。DSP输出的PWM控制信号如图3-10所示，经IGBT驱动电路后波形-11所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金双丝VP-GTAW增材构件组织和性能[J]. 孙红叶,从保强,祁泽武,齐铂金,赵罡,丁佳洛. 稀有金属材料与工程. 2017(08)
[2]电压近似熵-SVM铝合金双丝PMIG焊过程稳定性评价[J]. 周晓晓,王克鸿,杨嘉佳,黄勇,周芷兰. 焊接学报. 2017(03)
[3]基于U-I图的铝/钢双脉冲MIG熔-钎焊稳定性评价及其MATLAB实现[J]. 李剑雄,李桓,韦辉亮,张玉昌. 焊接学报. 2017(02)
[4]Influence of shielding gas on the mechanical and metallurgical properties of DP-GMA-welded 5083-H321 aluminum alloy[J]. Amin Reza Koushki,Massoud Goodarzi,Moslem Paidar. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(12)
[5]不同焊丝对7075铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能的影响[J]. 刘长军,孙佳,张威,张天明,刘政军. 热加工工艺. 2016(19)
[6]大厚度钢板双丝GMAW横焊焊接技术研究[J]. 张菁,华学明,叶定剑,李芳,曹能. 热加工工艺. 2015(01)
[7]铝合金双丝脉冲MIG焊双向熔池同步视觉传感及图像处理[J]. 杨嘉佳,王克鸿,吴统立,孙科. 机械工程学报. 2014(12)
[8]双丝脉冲MAG焊的焊接稳定性[J]. 丁雪萍,李桓,杨立军,高莹. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2013(05)
[9]双丝脉冲MAG焊的熔滴过渡及工艺特征[J]. 于露,李桓,杨立军,韦辉亮,高莹. 焊接学报. 2012(10)
[10]大型双丝PMIG焊机器人焊接装备开发及工程化应用的研究[J]. 李春光,李明杰. 电焊机. 2012(08)
博士论文
[1]高低频脉冲耦合振荡对铝合金DP-GMAW焊缝成形的影响机制研究[D]. 刘安华.上海交通大学 2014
[2]Plasma-MIG电弧耦合机制及2219铝合金焊接工艺研究[D]. 杨涛.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]基于DSP+CPLD的全数字脉冲MIG焊机的研制[D]. 刘建国.华南理工大学 2014
[2]双丝窄间隙GMAW熔滴过渡及立焊工艺研究[D]. 张威.哈尔滨工业大学 2013
[3]双丝GMAW电弧行为及熔滴过渡特征的研究[D]. 吴少杰.南昌航空大学 2012
[4]铝、镁合金双脉冲MIG焊接研究[D]. 孔祥玉.大连理工大学 2011
[5]全数字脉冲MIG焊接控制系统的研究与设计[D]. 黄长伟.山东大学 2010
[6]GMAW-P脉冲参数与熔滴过渡及焊缝成形关系建模及分析研究[D]. 孟疌.上海交通大学 2008
[7]数字化焊机控制系统的研究[D]. 唐刚.哈尔滨工业大学 2006
[8]直流电焊机双丝脉冲协调控制器的研制及应用[D]. 崔嘉.天津大学 2006
本文编号：2970235
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2970235.html
教材专著
