新型单片机控制熔化极脉冲氩弧焊机.pdfVIP

第! 卷# 第$ 期 焊 接 学 报 89:; !# # +9; $ ! % % 年 ’ 月 ()*+,*-(./+, /0 (12 -1.+* 3245.+6 .+,(.(7(./+ =?# # ! % % 新型单片机控制熔化极脉冲氩弧焊机 @ @ ! ! 黄鹏飞 ，# 殷树言 ，# 罗建昆 ，# 鲍云杰 # # # # # # # （@; 北京工业大学 机电学院，北京# @%%%!! ；! ; ，北京时代集团公司，北京# @%%%A ） 摘# 要：采用一种新型弧压反馈闭环控制方式，在每一个周期内都可以保证电弧电压 的平均值相同，可以实现稳定可靠的弧长调节。控制系统完全由软件控制器实现，人机 界面友好。根据一个脉冲过渡一个熔滴的原则选取脉冲参数，在大量工艺试验的基础 上，对脉冲参数的匹配关系进行了优化。试验表明，该机一个脉冲过渡一个熔滴的稳定 区间较宽，电弧自身调节能力强，焊缝成形美观，几乎没有飞溅。研制的单片机控制的 .6B( 逆变式熔化极脉冲氩弧焊机工作可靠，已经投入批量生产。 关键词：单片机；逆变；脉冲熔化极氩弧焊机 中图分类号： (6# # 文献标识码：*# # 文章编号：%!$ C $’%D（!%% ）%$ C $E C % 黄鹏飞 %# 序# # 言 在熔化极脉冲氩弧焊中，焊丝的送进是均匀的， 而焊丝的熔化是脉动的。为了保证焊接过程稳定， 熔化极脉冲氩弧焊（FG.6 ）可以在很宽的电流 当电弧长度发生变化时，焊丝的熔化速度必须相应 范围内获得射滴过渡，具有轴向性好，飞溅小，适于 迅速发生变化，使电弧恢复到原来的长度。脉冲 全位置焊接，焊缝成形美观等一系列优点，在西方各 G.6 焊的最大优点在于其射滴过渡的稳定性，所以， 主要工业国得到了广泛的应用［@］。更为重要的是， 电弧自身调节必须同时保证熔滴过渡的稳定性。一 熔化极脉冲氩弧焊在小电流下，可以获得稳定的射 般来说，脉冲G.6 焊的基值电流很小，对焊丝熔化 滴过渡，这对薄铝板、不锈钢板的焊接具有重要意 的贡献不大。所以，保证熔滴过渡稳定的关键在于 义。中国的科研工作者在!% 世纪A% 年代起就开始 保证脉冲能量的稳定性。因此，保持峰值电流、峰值 了相关的研究工作，并取得了很多重要的理论成 时间以及基值电流不变，通过调整基值时间来调节 果［! ，$ ］。但是，熔化极脉冲氩弧焊对电源的动态响 脉冲频率，从而达到调节焊丝熔化速度的作用。采 应性能有很高的要求，采用传统的晶闸管整流技术 用电压信号表征电弧长度，当弧压变化后，调整脉冲 无法实现该种焊接工艺，而过去采用大功率晶体管 电流频率来调节弧长，这个过程就叫压频转换。如 （6() ）斩波技术对功率器件有很高的要求，难以保 图@ 所示，焊接系统的核心为电流闭环控制器。焊 证大批量生产的可靠性问题，所以至今国内没有大 接过程中，脉冲电流、脉冲时间、基值电流保持不变， 批量生产的熔化极脉冲氩弧焊机。而国外各大焊接 采样电弧电压和参考电压比较，如果电弧电压升高， 公司，凭借自己的技术优势，获取了高额的利润。 则表明弧长伸长，频率控制器增大基值时间，使脉冲 目前中国.6B( 逆变电源的生产已经成熟，由 频率减小，焊丝熔化变慢，电弧长度减小，保证焊接 于逆变电源优异的动态响应性能，可以满足熔化极