焊接参数测试与显示系统

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1、材料科学与工程学院本科毕业设计（论文）开题报告论文题目__焊接参数测试与显示系统___毕业论文题目焊接参数测定与显示系统题目来源横向开发一、选题依据：（课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的）焊接作为一种基本加工方法，应用很广泛。它与国民经济各个部门，如汽车车辆、锅炉管道压力容器、矿山、冶金、桥梁、国防工业、农业机械、石油化工、机械制造、造船、集装箱、航空航天、宇宙飞行和海洋工程开发等等方面的发展有着直接的关系。目前工业发达国家的钢产量有50%左右是以焊接结构形式应用于生产。随着我国四个现代化建设的发展，

2、特别是我国进入贸易组织和成为世界制造业中心之后，作为钢铁缝纫机技术的焊机技术将愈来愈显示出它的重要性[1]。比如在汽车行业方面，汽车制造业的需求对焊接科学技术的巨大牵动以及焊接科学技术对汽车这一支柱产业的重要支撑作用构成了基础制造技术与相关产业之间依存与互动的发展史和不断进步的动力。汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢等六大组成部分都离不开焊接技术的应用。各种焊接方法“覆盖”了从车身、车架、底盘到悬挂系统、制动系统、转向器、离合器、变速器直至车轮轮圈等部件的成形加工。薄板结构由于重量轻、工艺性能好、连

3、接方便等特点，因而广泛应用于各种类型汽车的制造当中。薄板焊接是汽车制造链中一项重要的加工环节，相应的焊接方法，如电阻焊、气体保护焊、螺柱焊、钎焊、摩擦焊、高能束焊等都得到应用[2]。20世纪30年代，随工业生产进一步发展，不仅需要联接的产品数量增加了，而且出现了许多对联接质量要求高的产品，如车辆、大型远程航行的船舶、锅炉和桥梁等。为适应焊接生产量的迅速增加，从40年代初开始，焊接科学技术的发展迈入了一个新时期，首先，研究成功了埋弧焊。随后，航空、原子能等技术的发展，要求焊接高强钢和铝、钛及其合金等新型材料，出

4、现了氩弧焊。50年代又相继出现CO2焊等各种气体保护焊接工艺，紧接着还研究成功了高能量密度的等离子焊，弧焊电源也相应地有了大幅度的发展。例如，40年代开始出现了硒片制成的弧焊整流器；到了60年代，由于大容量硅整流元件，晶闸管的问世，为发展硅弧焊整流器等提供了条件。到后来，弧焊电源有了更大的发展。其中在控制技术的改进和发展方面，改进电流电压值测试、显示系统，从指针式电压、电流表，发展到数字电表和具有检测报警功能的检测系统，甚至可在焊接前就调节好焊接电流与焊接电压值并能把它显示出来。目前我国弧焊电源和电焊机制造、

5、研究的状态，与正在蓬勃发展的国民经济的需要仍不相适应，产品的品种、数量、质量、性能和自动化程度不能满足各使用部门的要求。数字化的控制技术向纵深发展，从单片机控制→PLC/PLD控制→ARM控制→DSP控制。对弧焊电源电器性能的静动态特性与多参数的变换、优化匹配，以及输出的电压、电流波形等进行任意的控制和调节以及储存，对多种焊接材料进行高质量的焊接。为获得最佳的脉冲弧焊的工艺效果和便于对脉冲多参数的调节和优化匹配[3]。脉冲MIG焊是焊接方法中主要焊接方法之一，是一种高效的焊接电流周期性变化的熔化极惰性气体保护

6、焊。一、文献综述：（国内外研究现状、发展动态）1.焊接参数测定与显示系统的研究现状随着科技的进步，材料科学的发展，焊接加工所涉及的领域越来越广泛。新材料、新技术的出现，对焊接工艺、焊接设备有了不同的要求。为了应对焊接领域出现的新问题，满足焊接自动化生产和现代焊接领域的需要，需要研发高效、低耗、智能化、多功能以及能在线升级的焊接设备。焊接参数测定与显示系统，首先涉及到的是信号的检测与处理，这里包括焊接过程中焊接参数和焊机工作情况的检测，焊接参数检测是利用霍尔电流和电压传感器，采样焊接电流、焊接电压和送丝速度信号

7、。在国外的研究现状有美国Idaho国家工程实验室Johnson等人[4]针对GMAW焊接过程的传感、建模以及控制方案开展了大量的研究工作。他们通过电信号检测熔滴过渡方式，设计了5KHz的低通电压、电流滤波器。作者认为熔滴过渡频率在5KHz以内，因而滤波后可以提取出熔滴过渡的信号。1998年奥地利Fronius公司研制出世界上第一台全数字化焊机，之后国外众多焊接设备公司纷纷推出基于DSP数字控制的焊接电源并大量投放市场，奥地利Fronius公司生产的Transplussynergic系列TPS2700/4000

8、/5000全数字化焊接电源，该焊机可以实现多种工艺方法、不同材质、不同焊丝直径的焊接功能，有参数的测定与显示系统的装置，使得焊机越来越便于焊接的使用。另外在Fxonius公司的Transplussynergic2700/4000/5000系列产品在一台焊接上实现MIG/MAG、TIG和手工电弧焊等多种焊接方法，可存储近80个焊接程序，实时显示焊接规范参数，通过单旋钮给定焊接规范参数和电流波形参数，可