AWP波控CO短路过渡焊的计算机仿真及实验研究

摘要

该论文论述了仿真研究的基本理论,给出了仿真实验的一般步骤,并论述了仿真软件的发展历程,最终选择MATLAB作为该研究的工具.在研究CO<,2>焊短路过渡过程的基础上,利用MATLAB的仿真工具建立了其数字仿真模型,并得出仿真波形.对CO<,2>焊的飞溅机理作了论述,指出形成飞溅的根本原因,参照现阶段CO<,2>焊短路过渡过程的几种典型控制技术,指出了短路过渡的合理的瞬时电流特征,提出了CO<,2>短路过渡过程的AWP(AdaptingWeldingPhysicsProcess)波形控制思想,并进行了仿真研究,得出其仿真波形.建立了实验系统,并进行了大量实验,将仿真结果与实验结果相比较,两者基本相符,说明所建立模型的合理性和实用性,从而证明了仿真方法的可行性.CO<,2>短路过渡AWP波控焊方法的提出和实验系统的建立为提高CO<,2>气体保护短路过渡焊的工艺性能、拓展其应用空间以及丰富和发展对短路过渡过程的理解和认识奠定了坚实的理论和技术基础.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1CO2气体保护焊的发展现状及存在问题

1.2 CO2焊问题产生的原因

1.3本课题的选题意义

1.4本领域计算机仿真的研究状况

1.5本研究的主要内容

第二章仿真技术概况及MATLAB语言

2.1仿真的基本概念

2.1.1仿真的定义

2.1.2系统仿真的分类

2.2仿真模型

2.2.1基本概念

2.2.2数学模型的作用与建立

2.3仿真实验的一般过程

2.4 MATLAB简介

2.4.1 CACSD软件环境与新技术的发展

2.4.2 MATLAB简介

2.4.3 SIMULINK的功用

2.5本章小结

第三章设计方案及计算机仿真分析

3.1短路过渡过程控制的发展现状

3.2本课题控制思想

3.3普通CO2焊短路过渡过程的计算机仿真

3.3.1 CO2气体保护焊短路过渡行为研究

3.3.2普通CO2焊短路过渡过程动态模型的建立

3.3.3仿真结果分析

3.4 CO2焊短路过渡过程波形控制的计算机仿真

3.4.1对短路过渡电流的瞬时要求

3.4.2控制方案的制定

3.5本章小结

第四章实验系统的建立

4.1逆变弧焊电源

4.2电路的总体框架

4.3主电路的设计

4.3.1逆变器工作原理简介

4.3.2单端正激式逆变电路简介

4.3.3三单端式并联电路

4.4控制电路设计要点

4.5 动保护电路的设计

4.5.1 IGBT驱动电路

4.5.2其他保护电路

4.6本章小结

第五章实验验证

5.1实验条件及目的

5.1.1电参数的处理

5.1.2熔滴过渡高速摄影系统的建立

5.1.3实验目的

5.2无波控CO2焊短路过渡过程的实验波形研究

5.3 AWP波控CO2焊短路过渡过程的实验波形研究

5.3.1加IGBT电子开关的实验波形

5.3.2无IGBT电子开关的实验波形(φ1.2焊丝)

5.3.3 AWP波控的仿真波形、实验波形与STT(表面张力过渡)波形的比较

5.4焊接工艺实验项目

5.4.1电弧行为的高速摄影分析

5.4.2焊接飞溅

5.5本章小结

第六章结论

参考文献

致谢