[01144978]基于DSP的变极性等离子铝合金焊接工艺系统研究

本课题为河南省2011年科技发展计划重点攻关计划项目,编号为112102210332 铝合金的焊接特点要求选择能量密度高、氧化膜清理效果好、焊接效率高的焊接方法。国内外竞相采用不同的方法及手段研究铝合金的焊接方法、并优化焊接工艺参数提高焊接质量,其中最适合的焊接方法是变极性等离子小孔法焊接。 本项目结合企业实际情况,采用校企结合,提高生产效率及产品质量进行的工艺研究,针对基于DSP的变极性等离子弧焊电源的系统控制结构、逆变电源系统控制工作原理图、变极性电源主电路工作原理图分析研究。 依据焊机控制系统采用VC#+XML开发离线编程控制软件,用于焊接试验参数编程控制,方便焊接操作人员对焊接系统各参数编辑操作,提高了操作人员对系统参数编程的效率。该软件实现了焊接系统各功能模块参数的设置操作,功能模块预置文件的导入,功能模块预置文件的显示,增加焊接程序段功能,XM焊接程序文件打印功能,焊接模块编辑功能开发和参数调节功能开发。 通过离线编程控制软件,编写焊接控制程序,在变极性等离子焊接系统中进行试验研究,通过焊接起弧并建立稳定的小孔熔池的过程试验研究,结果表明,同时递增焊接电流和等离子气流量可正常起弧并获得稳定的小孔熔池,焊接工艺参数的合理匹配是获得良好焊缝成形的关键,试验确定的工艺参数,弧小孔的完美填充,起弧处无焊接缺陷。 通过对变极性等离子弧阴极清理作用的影响因素及规律进行试验研究,试验结果表明增大附加反极性电流、适当提高反极性电流的导通时间比、降低焊接速度均有利于阴极清理作用。 通过对焊接工艺参数及装配间隙对焊缝成形的影响试验研究,得出焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝速度及装配间隙对焊缝成形的影响规律。 按JB47014-2011《承压设备焊接工艺评定》的要求对5052、5083铝合金试板进行焊接工艺评定,焊接工艺评定结果JB47014-2011《承压设备焊接工艺评定》焊缝的相关性能,并对6～16mm厚铝镁合金板进行大量试验,确定适合大批量生产的焊接工艺规范,并在高压封闭电器铝合金外壳筒体生产中得到验证。焊接试件100%合格,无焊接缺陷,实时成像检测达到JB/T4730.2-2005 《承压设备无损检测》射线检测对I级焊缝质量的要求。