32药芯焊丝保护堆焊工艺过程控制

《32药芯焊丝保护堆焊工艺过程控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据壁董茎查!堂兰!!旦苎!!堂堂型：兰兰竺兰：!!立章一号：1002-025X(2000),$O-0031_03西3．2药芯焊丝自保护堆焊工艺过程控制朱志明，于松涛，何仕贵(清华大学。北京100084)蕾■：斗士3．2mm药芯焊盐由保护草坪的短路过渡焊接工艺过程控．0进行了研究。首先建立了适用于建彤拉制短蓐过泣焊接的诚★研宽拳境．包括IG盯逆童埠机、避生和蚌接小车控蚋系境双墨单片机系钝等。然后．试验研究了不同阶段的波形控融参敦对4,3．2mm由俸护赫芯焊盐的短蓐过渡蚌接工艺过程的番响规律．井进行了事敷优化。试驻蛄果表明：通过对不同阶鞋蚪接电流竹有芷拉制．可以实现过藿鼍定、飞藏小、焊

2、蹙成形美观的短_簪过泣焊接，拓竞了扪．2衄白保护药甚焊筮堆焯的蚪接电流范啊。关■翊：波形控制；短路过菠；自保护药芯焊丝；电弧堆焊中田分羹号：1'(；455文t标识码：B轧煤辊是电厂制粉系统的关健部件。它直接影响制粉的效率和质量。但其磨损率高，需要经常修复或更换，与购买一个新辊的费用相比，修复更为经济和实用。电弧堆焊是轧煤辊售复的主要方法．它要求焊接过程稳定、熔罐浅、飞溅小、电流调节范圈竟。药芯焊丝以其优良的焊接工艺性能广泛应用于金属堆焊。其主要方法为c如气体保护堆焊和墁弧堆焊“1。自保护药芯焊丝问世后．也在金属堆焊中获得了应用，并取得了一定的成效，但在焊接过程稳定性、硪少飞溅方面还存在一

3、定的问题，特别是在粗丝小电流的情况下．因为采用一般的焊接方法难以实现其钿囊粒过旌，从而其适用的焊接电流范圈有限。电流波形控制是短路过爱焊接的一种有效控棚方法。它可以针对燃弧和短路过程的特点，对不同阶段的焊接电流分别进行控制，以获得优良的焊接工艺性能。而逆变焊机的高速可控性为实施波形控制提供了充分的条件。此外．采用微机对焊接过程进行控制．不仅方便、灵活。而且有利于提高焊接质量和劳动生产率“1。基于大功率[GBT弧焊逆变电褥(1oooA)，采用Mo-姐DlI68HCllAl单片机作为主控CPU，建立了药芯焊丝焊接工艺过程控制的试验研究系统；在此基础上．采用渡形控制技术对士3．2册自保护药芯焊

4、丝的短路过渡焊接工艺进行了试验研究．实践证明了波拉短路过渡焊接应用于粗丝自保护药芯焊丝的可行性，这不仅有利于拓竟同一直径焊丝适用的焊接电流范圈．而且短路过渡方式的低稀释率对电弧堆焊更为有利。l试■研究磊统药芯焊丝自保护堆焊试验研究系统包括大功率1GBT弧焊逆变电源(1000A)、焊接小车和送丝控制系统、单片机控翻系统等。单片机和弧焊逆变电源构成了一十双闭环控制系境．如腰1所示，内环控制电路以产生PWM脉冲的专用集成电路为棱心．宴现对开关元件的驱动、焊机输出恒流、恒压和空t控制及限压、限流等保护功能；徽机外环控制电路以MC68HCIlAI单片机作为主控CPU，基于对焊接状态的检测．设置所需

5、韵焊接参数(电压、电流)。进而由内环的PWM电路控制电源的输出以及焊接工艺过程。单片机系统的接口框图如图2所示。开机初始化后，对电氟电压进行实时采集和A／D转换；捕捉焊接过程中的短路和田1理圃环●片机控■逆变蜱机螬构枢圈引弧跳变沿；输出电流控制量L和电压控制量以．对焊机的输出电流和电压进行控制．实现所需的电源外特性和焊接工艺过程控制⋯。PDl-2H％．；PCPEo§“§P^，蛋2簟片机并发票统接口框蕾2波控原理与实现2．i波形控制思想对于∞．2mm白保护药芯焊丝电弧堆焊，采用短路过渡方式的主要目的是为了扩大其焊接电流的适用范田，同时短路过渡焊接的低稀释率有利于保证堆焊层的台金成分。然而，

6、耳前的短路过渡方式主要采用细焊丝，随着焊丝直径的增大。飞藏颗粒和飞溅数量都相应增大。对于吊3．2一的药芯焊丝，采用常规方式进行短路过谴焊接时的飞溅更为严重。短路过渡焊接方式引起的飞溅主要是瞬时短路造成的飞溅和液相桥破断时形成的飞溅。短路过渡焊接过程中．熔滴与熔池的相互运动板易形成短路。若重力和表面张力之和大于电磁万方数据32·试验研究焊接技术2000年12月第29卷增刊收缩力就形成正常短路．否则形成瞬时短路。由于瞬时短路焊丝螭部残留的液态金属较多，因此易产生较大颗粒的飞溅。有研究结果表明．在COz焊接过程中瞬时短路次数是完整短路灰数的2～3倍”1。为减少飞溅，改善焊接效果，提高焊接过程的

7、稳定性．本文采用图3所示的电流控制波形。图3中．to为熔滴颈缩破断的时刻，t-时刻电源输出燃弧大电流^，经孔时间后电流逐渐衰减到^，“时刻熔漓与熔池发生短路，熔滴开始向熔池过渡，延迟一段时间后电源输出短路大电流h．“时刻电弧又重新引燃．完成一个短路过渡周期。为了减少短路前期的飞溅．单片机在熔漓与熔池发生短路的瞬间并不是马上给出短路大电巍。而是延迟一段时间(“一“)，在此区间，电源输出某一较小的电流，这样可以减小短路瞬间的电磁收缩力．