脉冲MIG焊工艺与设备.ppt

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1、数字化脉冲MIG焊技术方案论证MIG（脉冲MIG）焊接工艺与设备问题研讨主要内容MIG及脉冲MIG焊接方法概述典型的脉冲MIG控制方法概述脉冲MIG控制过程分析与方案论证电源技术分析与方案论证其它相关技术问题工作进度讨论MIG焊方法简述MIG焊是熔化极气体保护焊（GMAW）的一种。在惰性气体保护作用下，电弧产生在连续送进的可熔化金属焊丝与焊接工件之间。保护气体通常采用惰性气体Ar气或以Ar气为主要成分的混合气体（85%Ar+15%CO2）。MIG焊过程控制的基本原理电弧的伏安特性焊丝的熔化特性电源的伏安特性弧长的调节特性送丝速度=熔化速度MIG焊基本原理——熔滴过渡焊丝在

2、电弧的加热作用下熔化后以一定的形式过渡到焊接熔池中的过程成为“熔滴过渡”，熔滴过渡方式与焊接规范参数有关。短路电流（A）电压（U）射流短路颗粒颗粒射流脉冲MIG的优点射流过渡是一种理想的熔滴过渡模式，但是需要在较大的电流（大于临界电流）下才能实现，因此限制了应用范围。脉冲MIG利用脉冲电流方式，可以在较低的平均电流（低热输入）实现稳定的射流过渡，因此具有以下优点：1、有利于薄板焊接2、有利于全位置焊接3、有利于使用粗丝焊接（粗丝送丝稳定性高）脉冲MIG的关键技术与难点脉冲参数与送丝速度的匹配数字化技术解决的关键问题就是建立一个可以现场调用的数据库，即某一种焊丝（材料、直径

3、），在一定的送丝速度下所对应的脉冲参数组合（峰值电流、基值电流、峰值时间、基值时间）脉冲模式下的弧长控制脉冲电流作用下的弧长也是波动的，如何保证弧长稳定，特别是在干伸长波动的条件下保证弧长稳定是脉冲MIG的主要控制难题脉冲MIG与数字化的关系脉冲MIG的技术发展依赖于数字化信息处理的发展，而不是仅仅依赖于数字化电源技术焊接领域中数字化技术应用的主要成就之一就是脉冲MIG的实用化脉冲MIG的实用化关键是用数字化技术解决了复杂的脉冲参数与送丝速度之间的数据存储与调用（智能式控制）脉冲MIG的弧长调节方式I/I控制方式脉冲的峰值和基值都为电流模式U/I控制方式脉冲的峰值为电压模

4、式、基值为电流模式ACUU控制方式脉冲基值和峰值的初始为电流模式、之后转为电压模式弧长调节的重要性熔化极电弧焊接的稳定性核心问题就是弧长的稳定。良好的脉冲焊控制系统应该能够在焊丝干伸长较大幅度变化的条件下实现有效的弧长调节作用。焊丝干伸长变化的实况I/I控制模式基于改变恒流源给定的脉冲控制方式——传统脉冲控制方式脉冲峰值的时间是固定的脉冲基值的时间是根据对一个脉冲周期内的电压信号采样平均值控制当弧长波动时，脉冲频率将随之波动由于是基于平均算法控制，所以对导电嘴到工件之间的距离控制的响应速度较低I/I控制模式典型波形设定量：Ip，Ib，Tp，Vset调节量：Tb控制方式：V

5、/F焊丝干伸长较长焊丝干伸长较短U/I控制模式典型代表产品U/I控制模式的设置菜单典型代表产品ACUU控制方式Miller’sAccu-Pulse™PulsedMIGTechnologyTacklesExoticMetals,Provide15to20PercentImprovement,1YearPayback典型脉冲参数参考-11.2mm4043铝合金焊丝典型脉冲参数参考-21.2mm5356铝合金焊丝铝合金脉冲MIG焊接参数与熔滴过渡的关系如何实现一脉一滴的熔滴过渡？一脉一滴是由脉冲参数决定的：(常数),也就是脉冲峰值电流与脉冲宽度的乘积为常数。n/11/11/n脉

6、冲参数与弧长的关系脉冲MIG焊的熔滴过渡（铝合金）脉冲MIG焊铝——双丝焊I1I2熔滴过渡电流波形脉冲MIG过程的深入分析数字化仿真技术焊接电弧模型化电源数字化模型MIG数字化模型MIG焊系统系统描述WeldingPowerSourceVAWireFeederWeldingArcWireFeederMIG电弧模型从实际到抽象Lt-wLa+-ContactTipLeWorkPieceMIG焊系统的模型化从实际到抽象LcLa+-ContactTipLeWorkPieceWFSVAUoLoRo电弧电压的分布CathodeArcColumnAnodeU－＋Uarc=Ucathod

7、e+Uarccolumn+Uanode电弧伏安特性的数学描述Ui0RaLa+-ContactTipLeLdWorkPieceLt-wVoltAmpLinearizationpiecewiselinearity电弧与电源的关系模型VoltAmpUps=UaUoIV-ACharacteristicoftheArcinGMAWIntersectionUf=k1+k2La+(k3La+k4Le)I焊丝熔化速度模型Le=Lt-w–LaWMR=m1UdaI+m2Lek4I2电弧弧长模型WMR——焊丝熔化速率；WFS——焊丝送丝速度。MIG