双金属带锯条精密焊接电源及实验研究
发布时间：2021-04-01 12:56
传统高速钢带锯条的生产流程是将弹簧钢带与高速钢丝通过激光焊或电子束焊的方式制成复合钢带,再通过铣齿工艺,将高速钢丝前端铣成齿尖形状,最后经过分齿、热处理及喷砂工艺最终成型。此加工生产方式存在加工效率低、生产周期长,对铣齿设备、铣刀工具投资巨大,增加了整体生产成本。因此,本课题提出将独立焊接磨齿的硬质合金带锯条生产模式应用于高速钢带锯条的生产上,即将精密电阻焊接技术应用在高速钢带锯条的生产中,该方法在保证焊接质量的同时提高了带锯条生产效率,缩短了生产周期。独立焊接磨齿生产模式是将高硬度的合金颗粒逐个焊接至弹簧钢带齿托上,经过回火等热处理工艺后通过磨齿的方法得到齿形,最后通过分齿工艺制备成型的双金属带锯条方法。此方法异于传统带锯条生产工艺,将传统制造工序有所缩减,使得带锯条生产效率得到大大提高,且避免了专用铣刀、铣床等资产的投入。本课题针对双金属带锯条焊接要求,研制一台精密焊接电源。传统的电阻焊接电源很难满足双金属带锯条焊接工艺对输出精度和响应速度的要求。因此,需要设计输出功率更大,控制精度更高、能实现实时反馈的精密电阻焊接电源。该电源设计输出最大电流可达5000A,输出频率10k Hz。...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1双金属带锯条应用[1]
到 12 元/米。在 2015 年同时，国内经济增长速率放缓，缺乏核心生产技术的带锯条厂商时不时面临着停产状态。针对应用于较为难切割的金属材料，如高温合金钢、不锈钢、模具钢的高端带锯条产品又难以达到量产[8]~[9]。因此带锯条行业的产能过剩不是绝对过剩。要想带锯条产品实现批量生产，就需要掌握带锯条制造关键技术。双金属带锯条传统生产方式以铣齿带锯条形式生产。带锯铣齿示意图如图 1-2所示，此传统带锯条生产模式为两部分：1）形成复合钢带。利用激光焊或电子束焊将弹簧钢带与高速钢带焊接成双金属复合钢带，2）锯齿成形。锯齿成形是将复合钢带安放在铣床设备上，选用特定的铣刀，将高速钢丝前端铣成所需齿尖形状[10]~[11]。由于铣床对加工工件有一定厚度要求，这使得每次铣齿的工件厚度不能过薄。该铣床上要求厚底不能低于 32mm，如果低于此厚度，在铣齿过程中容易引发振动，铣刀和铣床会因此产生损耗，带锯加工出的质量也会变差。3)热处理工艺。通过热处理工艺最终成形。
图 1-3 焊接示意图Fig.1-3 Schematic of seam welding电阻焊焊接原理是：首先将高硬度粒子和背材部分按照焊接要求放置在规定位置，然后通过焊接电极对高硬度粒子进行施压前进，直至高硬度粒子与背材部分相接处，再通以大电流，大电流会流经接头的接触面，使得接头接触面以近区域产生电阻热，利用电阻热释放的热量对其背材与高硬度粒子进行焊接。焊接过程中，由于是两种不同金属材料的焊接，相对同种材料更为复杂。焊、熔深程度、焊接电流、焊接时间等因素十分关键。其中焊接电参数对双金条焊接质量显得尤为重要，焊接电流、电压过大，焊接时间过长会使得能量过发带锯条焊接粒子飞溅。焊接电流、电压过小、时间过短，能够不足，带锯虚焊现象产生。时间过长、过短都会使得响带锯条焊接质量有所下降，影响带锯条焊接质量[18]~[20]。因此，运用焊接电源对双金属带锯条进行焊接时，格把控对能量的输出。
【参考文献】：
期刊论文
[1]硬质合金带锯条复合钢带焊接的研究进展[J]. 胡乐阳. 焊接技术. 2017(04)
[2]基于ARM的精密逆变电阻点焊电源[J]. 周磊磊,李远波,张驰. 电焊机. 2016(11)
[3]交流逆变电阻缝焊电源的研制[J]. 李远波,张驰,周磊磊,陈龙. 焊接学报. 2016(10)
[4]电磁振动盘的应用探讨[J]. 胡兵. 机电信息. 2016(06)
[5]带锯条圆锥铣齿刀磨里孔与铲齿加工的设计[J]. 隗素艳. 工具技术. 2013(02)
[6]过去十年双金属带锯条国际国内市场情况[J]. 工具技术. 2011(06)
[7]中国双金属带锯条行业研究[J]. 刘年红. 企业技术开发. 2010(23)
[8]基于DSP的软开关逆变式双丝高速脉冲焊装备[J]. 李远波,黄石生. 焊接学报. 2010(05)
[9]嵌入式数字化精密逆变电阻点焊电源[J]. 李远波,杨仕桐,郭钟宁. 电力电子技术. 2010(04)
[10]基于DSP的中频逆变电源设计[J]. 张文铎,邱瑞昌,赵晓红. 电力电子技术. 2010(04)
硕士论文
[1]湖南泰嘉新材的出口战略研究[D]. 姚开梅.湘潭大学 2015
[2]双金属带锯条齿材M42高速钢性能评价及淬火冷却方式研究[D]. 马凯.中南大学 2014
[3]热处理工艺对M42/D6A双金属带锯条组织性能的影响[D]. 王栋栋.湖南大学 2014
[4]高频窄脉冲微弧氧化电源的研制[D]. 丁理.华南理工大学 2013
[5]逆变交流电阻点焊电源DSP控制系统研究[D]. 庞少辉.华南理工大学 2013
[6]高速钢刀具深冷处理应用研究[D]. 周志明.福建农林大学 2013
[7]双金属带锯条切削仿真研究及其结构优化[D]. 袁丹.湖南大学 2012
[8]交流逆变点焊电源的研制[D]. 李亚平.华南理工大学 2011
[9]数字化高频逆变电镀电源的研究[D]. 马成.华南理工大学 2011
[10]软开关电阻点焊逆变电源的研究[D]. 唱志强.南昌航空大学 2010
本文编号：3113371
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1双金属带锯条应用[1]
到 12 元/米。在 2015 年同时，国内经济增长速率放缓，缺乏核心生产技术的带锯条厂商时不时面临着停产状态。针对应用于较为难切割的金属材料，如高温合金钢、不锈钢、模具钢的高端带锯条产品又难以达到量产[8]~[9]。因此带锯条行业的产能过剩不是绝对过剩。要想带锯条产品实现批量生产，就需要掌握带锯条制造关键技术。双金属带锯条传统生产方式以铣齿带锯条形式生产。带锯铣齿示意图如图 1-2所示，此传统带锯条生产模式为两部分：1）形成复合钢带。利用激光焊或电子束焊将弹簧钢带与高速钢带焊接成双金属复合钢带，2）锯齿成形。锯齿成形是将复合钢带安放在铣床设备上，选用特定的铣刀，将高速钢丝前端铣成所需齿尖形状[10]~[11]。由于铣床对加工工件有一定厚度要求，这使得每次铣齿的工件厚度不能过薄。该铣床上要求厚底不能低于 32mm，如果低于此厚度，在铣齿过程中容易引发振动，铣刀和铣床会因此产生损耗，带锯加工出的质量也会变差。3)热处理工艺。通过热处理工艺最终成形。
图 1-3 焊接示意图Fig.1-3 Schematic of seam welding电阻焊焊接原理是：首先将高硬度粒子和背材部分按照焊接要求放置在规定位置，然后通过焊接电极对高硬度粒子进行施压前进，直至高硬度粒子与背材部分相接处，再通以大电流，大电流会流经接头的接触面，使得接头接触面以近区域产生电阻热，利用电阻热释放的热量对其背材与高硬度粒子进行焊接。焊接过程中，由于是两种不同金属材料的焊接，相对同种材料更为复杂。焊、熔深程度、焊接电流、焊接时间等因素十分关键。其中焊接电参数对双金条焊接质量显得尤为重要，焊接电流、电压过大，焊接时间过长会使得能量过发带锯条焊接粒子飞溅。焊接电流、电压过小、时间过短，能够不足，带锯虚焊现象产生。时间过长、过短都会使得响带锯条焊接质量有所下降，影响带锯条焊接质量[18]~[20]。因此，运用焊接电源对双金属带锯条进行焊接时，格把控对能量的输出。
【参考文献】：
期刊论文
[1]硬质合金带锯条复合钢带焊接的研究进展[J]. 胡乐阳. 焊接技术. 2017(04)
[2]基于ARM的精密逆变电阻点焊电源[J]. 周磊磊,李远波,张驰. 电焊机. 2016(11)
[3]交流逆变电阻缝焊电源的研制[J]. 李远波,张驰,周磊磊,陈龙. 焊接学报. 2016(10)
[4]电磁振动盘的应用探讨[J]. 胡兵. 机电信息. 2016(06)
[5]带锯条圆锥铣齿刀磨里孔与铲齿加工的设计[J]. 隗素艳. 工具技术. 2013(02)
[6]过去十年双金属带锯条国际国内市场情况[J]. 工具技术. 2011(06)
[7]中国双金属带锯条行业研究[J]. 刘年红. 企业技术开发. 2010(23)
[8]基于DSP的软开关逆变式双丝高速脉冲焊装备[J]. 李远波,黄石生. 焊接学报. 2010(05)
[9]嵌入式数字化精密逆变电阻点焊电源[J]. 李远波,杨仕桐,郭钟宁. 电力电子技术. 2010(04)
[10]基于DSP的中频逆变电源设计[J]. 张文铎,邱瑞昌,赵晓红. 电力电子技术. 2010(04)
硕士论文
[1]湖南泰嘉新材的出口战略研究[D]. 姚开梅.湘潭大学 2015
[2]双金属带锯条齿材M42高速钢性能评价及淬火冷却方式研究[D]. 马凯.中南大学 2014
[3]热处理工艺对M42/D6A双金属带锯条组织性能的影响[D]. 王栋栋.湖南大学 2014
[4]高频窄脉冲微弧氧化电源的研制[D]. 丁理.华南理工大学 2013
[5]逆变交流电阻点焊电源DSP控制系统研究[D]. 庞少辉.华南理工大学 2013
[6]高速钢刀具深冷处理应用研究[D]. 周志明.福建农林大学 2013
[7]双金属带锯条切削仿真研究及其结构优化[D]. 袁丹.湖南大学 2012
[8]交流逆变点焊电源的研制[D]. 李亚平.华南理工大学 2011
[9]数字化高频逆变电镀电源的研究[D]. 马成.华南理工大学 2011
[10]软开关电阻点焊逆变电源的研究[D]. 唱志强.南昌航空大学 2010
本文编号：3113371
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