机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
Journal of Mechanical Engineering
2015年
20期
86-93
,共8页
朱明%石玗%樊丁%卢立晖%周海
硃明%石玗%樊丁%盧立暉%週海
주명%석우%번정%로립휘%주해
脉冲旁路耦合电弧%熔化极惰性气体保护焊%建模%控制
脈遲徬路耦閤電弧%鎔化極惰性氣體保護銲%建模%控製
맥충방로우합전호%용화겁타성기체보호한%건모%공제
pulsed double-electrode%metal inert gas(MIG) welding%modeling%control
脉冲旁路耦合电弧熔化极惰性气体保护(Metal inert-gas, MIG)焊是一种新型的低热输入焊接方法,它通过特定的接法引入旁路电弧与主路电弧实现热、力的耦合,利用旁路电弧的分流作用,实现熔化母材热量与熔化焊丝热量的独立控制,从而在精确控制母材热输入的同时保证熔滴的自由过渡形式,可以实现铝-钢等异种金属的连接。为了理论分析不同焊接参数对焊接过程的影响,通过等效、线性化处理与迭代数值求解算法,建立可以正确描述焊接物理过程的动态数学解析模型;针对焊接过程中耦合电弧稳定性较差且直接影响焊接质量的问题,提出通过检测弧压波动的反馈信号、实时调节送丝速度、进而控制耦合电弧稳定性的闭环控制方案,并基于快速原型系统进行焊接过程控制仿真与试验。仿真结果表明,当焊接过程受到干扰后,采用闭环控制方案可以显著提高耦合电弧的稳定性;焊接试验证明了控制仿真的预测与分析,进行闭环控制后,焊接过程更加稳定同时得到了成形良好的铝-钢异种金属接头。
脈遲徬路耦閤電弧鎔化極惰性氣體保護(Metal inert-gas, MIG)銲是一種新型的低熱輸入銲接方法,它通過特定的接法引入徬路電弧與主路電弧實現熱、力的耦閤,利用徬路電弧的分流作用,實現鎔化母材熱量與鎔化銲絲熱量的獨立控製,從而在精確控製母材熱輸入的同時保證鎔滴的自由過渡形式,可以實現鋁-鋼等異種金屬的連接。為瞭理論分析不同銲接參數對銲接過程的影響,通過等效、線性化處理與迭代數值求解算法,建立可以正確描述銲接物理過程的動態數學解析模型;針對銲接過程中耦閤電弧穩定性較差且直接影響銲接質量的問題,提齣通過檢測弧壓波動的反饋信號、實時調節送絲速度、進而控製耦閤電弧穩定性的閉環控製方案,併基于快速原型繫統進行銲接過程控製倣真與試驗。倣真結果錶明,噹銲接過程受到榦擾後,採用閉環控製方案可以顯著提高耦閤電弧的穩定性;銲接試驗證明瞭控製倣真的預測與分析,進行閉環控製後,銲接過程更加穩定同時得到瞭成形良好的鋁-鋼異種金屬接頭。
맥충방로우합전호용화겁타성기체보호(Metal inert-gas, MIG)한시일충신형적저열수입한접방법,타통과특정적접법인입방로전호여주로전호실현열、력적우합,이용방로전호적분류작용,실현용화모재열량여용화한사열량적독립공제,종이재정학공제모재열수입적동시보증용적적자유과도형식,가이실현려-강등이충금속적련접。위료이론분석불동한접삼수대한접과정적영향,통과등효、선성화처리여질대수치구해산법,건립가이정학묘술한접물리과정적동태수학해석모형;침대한접과정중우합전호은정성교차차직접영향한접질량적문제,제출통과검측호압파동적반궤신호、실시조절송사속도、진이공제우합전호은정성적폐배공제방안,병기우쾌속원형계통진행한접과정공제방진여시험。방진결과표명,당한접과정수도간우후,채용폐배공제방안가이현저제고우합전호적은정성;한접시험증명료공제방진적예측여분석,진행폐배공제후,한접과정경가은정동시득도료성형량호적려-강이충금속접두。
Pulsed double-electrode metal inert gas welding is a new kind of low heat input welding method. With different connection, parts of welding current bypassed and it controlled the base metal current and melting current separately. With free-flight metal transfer process, it could weld dissimilar metals. Aiming at the unstability of coupling arc in pulsed double-electrode metal inert gas welding process, a dynamic mathematic model has been built to truly describe and simulate the welding process with equivalent simplification, linearization and iterative solution. Then a control scheme is put forward and simulated, which changes the wire feed speed to adjust the main arc length, and further to control the stability of the coupling arc. Also the welding experiments with control scheme are carried based rapid prototyping system. Simulations proved the effectiveness of control scheme. And with controlling, the welding experiment is more stable and a good Al-Fe joint is acquired.