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CO₂焊短路过渡的磁场耦合控制及试验研究

作　者: 吴宁
导　师: 常云龙
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 磁控设备熔滴短路过渡 CO2气体保护焊耦合磁场飞溅
分类号: TG403
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

磁控焊接是焊接领域里的一种特殊的焊接方式,磁控焊接可以应用于多种焊接方法当中,如:TIG、MIG、MAG、CO₂、SAW、LBW等几乎所有的焊接方法中。磁控焊接时,在外加电磁力的作用下,焊接的电弧、熔滴过渡都会受到电磁力的作用而发生改变,比如电弧的形态、熔滴过渡的形式等。CO₂气体保护焊是一种经济、高效的焊接方法,优点众多,但是其存在熔滴过渡飞溅大和焊缝成形性差等缺点,所以本文致力于研制一种新的熔滴过渡控制设备及方法,通过外加耦合磁场对CO₂气体保护焊熔滴短路过渡的控制,来减少焊接飞溅和改善焊缝成形差等缺点。本文研究的内容包括耦合磁控设备的研制,磁头结构设计及耦和磁场控制下CO₂气体保护焊试验的研究。耦合磁控设备中设计了一套耦合控制电路,能够对CO₂气体保护焊短路过渡过程进行检测,同时输出与焊接过程相耦合的磁场,促进熔滴过渡,设备具有体积小、重量轻、控制精度高、使用方便等优点。本文还对耦合磁控CO₂气体保护焊的磁头进行了设计,具有耐高温、绝缘密封、抗干扰等功能。本文在不改变焊接参数的情况下,通过对比在无磁场、非耦合磁场和耦合磁场控制下的CO₂气体保护焊的飞溅率,发现在三种情况下的飞溅率发生明显改变,从试验结果可知,无磁场飞溅率为:6.12%;非耦合磁场飞溅率:4.98%;耦合磁场飞溅率:3.14%,在耦合磁场作用下,焊接飞溅率最低,比无磁场状态下减少了48.7%。试验表明加入耦合磁场来控制CO₂气体保护焊可以降低飞溅率。本文还通过示波器、Labview分析仪等设备对试验进行对比、分析,发现在耦合磁场控制下的熔滴过渡频率提高且过渡较为稳定。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-26
  1.1 课题的研究背景及意义  10-22
    1.1.1 课题研究的背景  10-22
    1.1.2 课题研究的意义  22
  1.2 课题的研究内容及试验方案  22-26
    1.2.1 课题的研究内容  22-23
    1.2.2 课题采用的技术路线及试验方案  23-26
第二章耦合磁控设备的电路设计  26-44
  2.1 耦合磁控设备的整体结构  26-27
  2.2 耦合磁控设备主电路  27-30
  2.3 启动保护电路  30-33
  2.4 耦合磁控设备控制电路  33-44
    2.4.1 一次逆变控制电路  33-37
    2.4.2 二次逆变控制电路  37-42
    2.4.3 其他电路  42-44
第三章耦合磁控设备安装调试与磁头设计  44-54
  3.1 设备整体设计  44
  3.2 设备型号及参数设计  44-45
  3.3 主要技术参数的设计  45
  3.4 前后面板的结构设计  45-46
  3.5 防干扰设计  46
  3.6 耦合磁控设备制版、调试  46-50
  3.7 设备的整体安装  50
  3.8 磁头的设计  50-54
    3.8.1 磁头的特点  51-52
    3.8.2 磁头结构的设计  52-54
第四章短路过渡耦合磁场控制试验  54-63
  4.1 课题的试验条件及设备  54-56
    4.1.1 试验条件  54
    4.1.2 试验设备  54-55
    4.1.3 试验材料  55-56
  4.2 飞溅率试验  56-59
    4.2.1 焊接过程中的飞溅与飞溅产生机理  56-57
    4.2.2 飞溅率的测量  57-59
  4.3 Labview 验证试验  59
  4.4 机理分析  59-63
第五章结论  63-65
参考文献  65-67
在学研究成果  67-69
致谢  69

CO2焊短路过渡的磁场耦合控制及试验研究

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