摘要:本篇文章对于脉冲熔化极气体保护焊的现有发展进行了讨论,并且对于未来发展中脉冲熔化极气体保护焊前景做出了展望。
关键词:脉冲熔化极气体保护焊 焊缝成型 电弧长度
脉冲熔化极气体保护焊的优点显著,是一种具有高品质的焊接手段,它适用于各个位置的焊接工作,而且生产效率极高、变形性小、以及进行的热输入量较低的诸多优点。在如今的生产生活中更加被人们所重视。但如今脉冲熔化极气体保护焊任然存在着很多的不利因素影响它的推广,比如无法达到合理提升其控制的目的,并且它的参数很多,较为复杂,因此现如今,很多的学者针对这项技术进行了大量的研究,下面所表述的内容主要围绕着脉冲参数、电弧长度控制、脉冲电流波形设计等诸多的方面进行了深入的讨论。
1 熔滴过渡的检测手段
1.1 光传感技术与电信号检测
因为焊接的光弧电谱中有着许多的有效讯息,这线讯息可以反映出很多的物理和化学变化,根据相关的科研报道中可以看出【1】,熔滴过渡和光谱谱线波形脉动之间存在着某种关系,可以利用采集特定的管普强度的信息来检验熔滴过渡的具体情况利用这种检测方法来研究此种焊接工艺的问题,可以避免了信号源的问题,但是仅仅存在于实验室研究当中。
如果利用光线为传导的技术来解决,也可以对弧光光强进行检测,但这种方法实用性低,应用的范围极窄,而且信号的噪音极大。
1.2 电传感技术与电信号检测
二十世纪九十年代美国的科学家Johnson等人对于焊接过程的传感等方面做出了极为重要的科学研究,但是当时的计算机和数据采集装置技术有限,所以它的可靠性仍然有待于继续验证。如今检测此过程的的基本方向就是通过利用霍尔电压传感器来接受信号,然后将信号传送到具有高品质的信息处理器中,然后通过计算机额进行相关联的数据的整合与计算,来对熔滴过渡进行反馈与控制。
2 脉冲的相关参数选择及其形式的选择
现在的人已经逐渐的接受了一脉一滴的过渡形式【2】,现在很多的学者经过大量的实验论证已经逐步的确立了熔滴过渡和形式及脉冲参数互相的关联,比如 Amin建立的他们之间的关系,根据不同类型的材料与不同粗细的焊丝进行了这方面的研究论证,当然这先试验都是只针对于开环状态的,并没有对闭环状态进行实验论证与研究。
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科学家Subramaniam进行了相关的科学研究后,并提出了一套实验设计的方法,通过不断的优化实验过程,以及利用Fractional Factorial Test这些统计学的搜段,确立了不同脉冲类型状态下的速度模型,同时也得出了在不同的给定的条件类型之下,来确立此过程中的脉冲参数范围。
3 对脉冲焊的弧长进行探究
当前,世界上对于脉冲焊的弧长控制比较困难【3】,难点就在于他的函数难以计算,国外很多这方面的专家做过一项就“电弧非线性弧长线性化处理”的研究,设计出新型的弧长控制器,对焊弧长进行了一定控制,做出非线性的计算。同时,OTC公司也对弧长的控制进行了相关研究,设计出一种熔深控制技术。在焊接的过程中,首先要保证焊接的稳定进行,但是在很小的操作空间里面,保证焊丝形体不发生改变是极其困难的。有时候由于手工操作的颤动问题会让焊丝无法进行正常的伸长,这就电流就没有办法进行正常的输送,这就很容易导致焊接后的形状达不到预期效果,影响焊接的质量。日本针对此问题也进行了相关的研究,他们提出了一种模糊控制技术,通过电流达大小来判断焊丝的变化,进而对熔深进行控制。
4 对脉冲熔化极气体保护焊的期望
根究多方面的研究我们可以看出,在空间较小进行操作时,实现熔滴的过渡还没有确切方案,但是我们首先需要解决的问题就是过渡信号的处理。通过电弧所产生的一些列电信号通过数据分析来确定一些列问题。因为电信号比较好收集、操作简单、外界对其影响较小,可操作性强,可以运用于实际的焊接工作中。随着现代技术的不断发展,传感器也在不断地优化【4】,这就更加能对电信号的收集处理工作有着推动作用,因为其可操作性较强,所以工业使用前景也很好。对弧长、脉冲电流、熔滴过渡进行一些列的信息化处理,可以大大改善目前的焊接现状,扩大对脉冲熔化极气体保护焊的应用,对焊接的效率和质量有着重要的意义。
结束语
一脉一滴的工作形式是目前最想要达到的一种状态,所以今后要加强对这方面技术的创新与研究。同时,对过渡信号的处理工作也要不断进行完善,随着科学技术的不断更新,我们对于电信号的处理工作也要不断细致,在检测方法上面做出创新,得出崔优化的电信号处理。脉冲参数是当前焊接过程中的一个重点,对焊接的成性问题和质量问题有着重要意义,但是它的机理还并未完全弄清楚,这就需要我们不断的进行研究,完善机理,这样我们焊接出来的产品形状就会更加完整。
参考文献:
【1】涂俊俊.熔化极气体保护焊弧长控制技术研究[D].中南大学,2010.
【2】李芳,华学明,吴毅雄.脉冲熔化极气体保护焊研究现状与发展[J].热加工工艺,2007(15):84-87.
【3】宋加强.熔化极气体保护焊滴状过渡熔滴行为的数值模拟研究[D].哈尔滨工业大学,2012.
【4】李芳,蔡艳,王广伟,华学明,吴毅雄.脉冲熔化极气体保护焊多信息采集分析系统[J].上海交通大学学报,2008(01):16-19.
论文作者:郭建明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/4
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