变极性

摘要： 冷金属过渡(CMT)是由福尼斯公司结合电源精确能量控制和“无飞溅引弧”焊丝送抽技术开发出的一种工艺方法,CMT高质量堆焊层的稀释率低,抗腐蚀性能高,焊接变形少,焊缝表面质量美观。焊接电流变极性与焊丝双向运动相结合进一步衍生出CMT Advanced、CMT Pulse和CMT Pulse Advanced等工艺。变极性CMT使得超薄板焊接、大间隙焊缝甚至间隙不均匀焊接都能得以实施,CMT Pulse Advanced将变极性与脉冲GMAW相结合,使其具有更精确的热输入控制、极佳的间隙搭桥能力、更高的熔覆效率等优点,可实现多种异种金属件间的连接,也可用于航空航天结构部件如Mg合金、Al-Li合金等的制造、维护和维修等。CMT在金属平面打印和电弧增材制造应用上也显现出一定优势,CMT销钉可用于金属与非金属如橡胶、塑料或者木头的连接。并展望了CMT焊接技术未来的发展趋势,对该技术的后续研究具有一定的参考价值。

摘要： 针对焊接过程中热输入大、薄板易熔穿等问题,研制了一种基于STM32F405单片机的高效变极性熔化极气体保护焊(variable-polarity gas metal arc welding, VP GMAW)焊接系统,可以通过调整焊接电流正负极性的时间以及电流的大小来控制焊接工件的热输入量.通过分析带耦合电感的半桥式二次逆变电路电流换向状态,建立相应的数学模型.针对变极性焊接过程中存在的问题,设计理想的控制波形并制定相应的控制策略.以上述的数学模型和控制方案为基础,建立变极性熔化极气体保护焊(gas metal arc welding, GMAW)焊接系统仿真模型,验证控制策略的可行性.将仿真结果与实际测量波形进行对比分析.结果表明,所建立的仿真模型符合实际预期,可以为变极性电源设计提供较好的参考模型.最后在焊接平台上使用制造的VP GMAW焊接样机在1 mm薄钢板进行堆焊试验.结果表明,焊缝表面光洁、成形规则,即使在变极性下依然能够实现薄板的稳定焊接.

摘要： 提出了一种优质高效低耗的新型非熔化极高频复合双钨极氩弧焊方法,并研制出新型高频复合双钨极氩弧焊电源,能同时输出两路电流波形:一路为高频方波脉冲电流,脉冲频率0～80 kHz,脉冲基值0～300 A,峰值0～400 A,占空比0～100％,电流变化率大于50A/μs;另外一路为变极性方波脉冲电流,频率0～100 Hz,电流幅值0～500 A,占空比0～100％,电流变化率300 A/ms.采用并联结构的主电路拓扑及DSP+SG3525A的模数混合控制系统,通过软件编程实现焊接电流给定信号与PWM信号的同步输出,可实现高频方波脉冲电流和变极性方波脉冲电流的同时输出.测试结果表明,设计的高频复合双钨极氩弧焊电源达到了预期设计目标.

摘要： 提出了一种优质高效低耗的新型非熔化极复合焊接工艺方法,并研制出新型高频复合双钨极TIG电源,可同时输出两路电流波形,一路为高频方波电流,其基值电流0～300 A,峰值电流0～100 A,频率0～80 kHz,占空比0～100％,脉冲电流变化率高达50 A/μs;另一路为变极性方波脉冲电流,其正负半波幅值为0～500 A,频率0～100 Hz,占空比0～100％,变极性电流变化率高达300 A/ms.测验结果表明,所设计的高频复合双钨TIG焊电源达到了预期设计目标,高频方波电流在80 kHz频率时仍然具有较快的上升和下降沿.最后采用铝合金板进行了堆焊试验,试验结果表明,焊接过程稳定,焊缝成形良好.

摘要： 在已搭建的双逆变变极性TIG焊接电源系统平台上,为保证电源的正常使用,设计了一种适用于变极性电源的TIG焊的接触式引弧方式,该方式将整个引弧过程分为接触阶段、维弧阶段和电流缓升三个阶段.接触阶段和维弧阶段的电流大小、电流变化速度都是可调节的.实验证明,该引弧方式不仅能应用于TIG焊变极性电源而且也适用于脉冲电源,并且有效避免了传统电源中接触式引弧常见的钨极烧损和电流过冲问题.%Based on variable polarity TIG welding power system platform in the dual inverter has been set up on the power supply,in order to ensure the normal use of the design,the contact type for a variable polarity power supply TIG welding arc,the whole process is divided into short circuit arc stage,arc stage and the current slow rise three stages.The current value and speed of the short stage and the main stage can be changed as needed.The experiments have proved that the arc ignition is suitable for not only the variety polarity source but also can apply on pulse current source,without any obvious tungsten weariness and arc extinguish,and the arc ignition success rate is quite high.

摘要： 2015年度国家科学技术奖励大会1月8日上午在人民大会堂隆重举行。经过严格评审,今年的国家科学技术奖共授予295个项目和7名外籍科技专家。具体授奖情况如下：国家最高科学技术奖：空缺。国家自然科学奖42项：一等奖1项,二等奖41项。国家技术发明奖66项：一等奖1项,二等奖65项。

摘要： 以航天薄壁结构件用2219铝合金变极性钨极惰性气体保护焊(GTAW)为背景,设计和研制了一套基于多信息传感的机器人变极性GTAW焊缝成形模糊控制系统.采用视觉传感系统实时获取焊缝的间隙和错边量,并利用相应的图像处理方法获取液态2219铝合金熔池的正面特征信息;采用模糊逻辑控制方法进行焊缝参数的在线调整和补偿控制,以确保焊缝熔透及其成形的均匀性.结果表明,对于厚度为8mm的2219铝合金对接焊,采用所设计的模糊控制系统能够根据焊缝的间隙量和错边量来实时调整焊接电流和送丝速度,使其熔池正面宽度较为稳定,从而保证了焊缝熔透及其成形均匀.

摘要： 采用变极性钨极惰性气体保护焊(VP-TIG)方法焊接铝合金时,需要在保证阴极清理区宽度的同时减小钨极烧损程度.通过调节电极接正半波时间、电极接正半波电流和变极性频率,来考察铝合金VP-TIG焊接过程中变极性参数对阴极清理区宽度和钨极烧损情况的影响.试验结果发现,电极接正半波电流时间和电极接正半波电流的增大都会使阴极清理区的宽度和钨极烧损程度增大,但变极性频率对两者影响很小.进一步研究可以发现,阴极清理是一个热和力共同作用的结果,而钨极烧损是一个热量积累的作用结果.

摘要： In order to meet the requirements of various electrolytic pickling processes,this paper designs a bipolar pulse pickling power supply based on a two-stage inverter structure and puts forward its real-time control method. This power supply outputs DC,DC pulse,AC symmetry pulse and AC asymmetry pulse.Through the electrical characteristic analysis and the micro-morphology observation of pickling surface,the effects of pulse frequency and current density on the electrolytic pickling process under the AC symmetry pulse mode are investigated.Experimen-tal results demonstrate that there is an optimal value of pulse frequency corresponding to current density,and the pickling process with the optimal pulse frequency achieves a high removal efficiency of oxide skin with a smooth workpiece surface,and that the pulse frequency of AC symmetry pulse has a significant effect on the pickling re-sult,and the optimal pulse frequency increases with the current density.Therefore,the pickling efficiency and re-sult can be improved by means of the real-time control of pulse frequency.%为适应不同的电解酸洗工艺需求，设计了一种基于两级逆变的变极性脉冲酸洗电源及其实时控制方式，该电源具有直流、直流脉冲、交流对称脉冲和交流不对称脉冲等输出形式；通过电特性曲线测试分析和酸洗表面的微观形貌观察研究了交流对称脉冲电流模式下脉冲频率和电流密度对电解酸洗的作用。结果表明：存在与电流密度相对应的最佳脉冲频率，在最佳脉冲频率下进行酸洗，氧化皮去除效率高，工件表面光洁；最佳脉冲频率随电流密度的升高单调增加，脉冲频率对酸洗效果有明显的影响；可以通过实时控制频率的方法来提高酸洗效率和改善酸洗效果。

摘要： 北美页岩气的大量开采,使北美从能源进口国逐渐变成了油气出口国,但由此也带来了2大挑战,页岩气的爆炸式增长,使加拿大油气供过于求,油气价格走低,影响生产积极性,页岩气的大量开采也带来了环境问题,如地下水保护、井口密度和燥音问题等等。

摘要： 变极性脉冲熔化极氩弧焊(VPPMIG)系统是非线性系统,计算机多参数协调控制焊接过程的脉冲电弧电流、焊丝熔化及熔滴过渡过程、弧长调节过程以及电弧极性变换过程等,获得了稳定的焊接过程.研究了VPPMIG焊接过程的参数采样方法及控制参数计算方法,提出了VPPMIG焊接过程的变频自适应控制策略.控制系统具有和焊接机器人通讯数据交换接口.利用研究设计的VPPMIG焊接控制系统焊接铝合金,获得了良好的焊接质量。

摘要： 铝合金变极性穿孔等离子焊接工艺主要用于航空、航天等重要焊接结构.本文以工业控制计算机为硬件平台、National Instruments公司的图形化软件LabVIEW为软件平台,开发了铝合金变极性穿孔等离子焊接过程信息检测系统.该系统可实时检测焊接电流、电压和电弧力,并通过信号的分析处理对焊接过程是否正常作出正确判断.

摘要： 针对变极性TIG焊逆变电源的工作原理,采用计算机仿真技术,利用功能强大的MATLAB/SIMULINK和PSB工具箱建立了变极性TIG焊逆变电源的仿真模型,包括主电路、控制电路,及其关键器件的模型,在此基础上建立了闭环控制系统的传递函数,给出了电源的硬件结构,揭示了控制参数对系统的影响规律,并优化了设计参数.同时在仿真示波器上输出了电源的电流、电压波形,进行了实际波形的测试,并将实验数据和实测波形对比,证明了该仿真模型的正确性,为研制TIG焊电源提供了一种省时、省力、节约成本的设计方法.

摘要： 本文将脉冲电流调制功能和变极性功能互相结合,除了可以降低钨极烧损,提高焊接电弧稳定性外,脉冲调制变极性电弧可以减少气孔、控制焊缝形状、提高焊缝的拉伸强度和延伸率.采用该技术的变极性TIG焊机焊接8mm厚LD10铝合金,在保证焊缝性能的基础上实现了不开坡口对接一次焊透.

摘要： 研究了一种适用于焊接铝合金的超快速变换复合脉冲方波变极性电弧焊接工艺,以5A06铝合金为焊接试验对象,对不同工艺参数下复合脉冲方波变极性TIG焊接接头的显微组织和拉伸力学性能变化进行了试验研究.结果表明,在5A06铝合金焊接过程中引入高频直流脉冲方波电流,恰当选择其频率和占空比大小,可增加焊缝组织中金属间化合物的析出数量,显著改善和提高5A06铝合金的焊接质量.当脉冲电流频率为40 kHz,占空比为50%时,焊接接头拉伸强度和断后伸长率分别达到母材金属的95.8%和84.8%.

摘要： 本文研究开发了一种适用于铝合金材料的新型超快速变换复合脉冲方波电流变极性电弧焊接方法,采用变极性TIG平板对接焊接工艺,分别对5A06,2A14和2219三种铝合金材料进行焊接,通过X射线探伤检测、接头拉伸性能测试以及断口扫描电镜等手段对铝合金的焊接质量和接头性能进行测试分析.结果表明,采用过零无死区时间且具有超快速电流上升沿和下降沿变化速率的复合超音频脉冲方波变极性TIG焊接工艺进行铝合金焊接,有利于改善和提高接头性能,获得满意的焊接质量.

摘要： 由于VPPMIG焊接电弧负载的非线性与时变性的特点,VPPMIG焊电源-电弧系统的研究与设计有其固有的难点.研究设计的双逆变及双闭环控制结构的VPPMIG焊控制系统已经获得成功应用.本文应用MATLAB软件建立了VPPMIG焊电源-电弧系统动态仿真模型,并采用S函数建立仿真模块的方法实现了电弧极性控制、脉冲与基值电流转换控制.仿真结果和焊接实验波形取得了较好的一致性,证明了所建立的系统仿真模型的正确性.通过仿真研究VPPMIG焊电源-电弧系统的动态性能及控制参数对系统的影响规律,为辅助优化设计焊接电源系统及其控制参数提供了有效的手段。

摘要： 在铝合金变极性穿孔等离子弧焊接过程中,选择合理的反极性电流时间和幅值既能够满足阴极清理的需要又能够维持电弧的稳定.较高的反极性电流幅值可以用极少的反极性时间完成阴极清理,但是反极性时间太小会使缝成形变差.当反极性时间太大,这一方面会使主、维弧相互干涉,另一方面会增加钨极的烧损,影响焊接电弧的稳定.选择一个合适的反极性时间是获得良好焊接工艺的关键因素.

摘要： 本发明涉及本发明的一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器及其制备方法，包括SiO2衬底，设置于SiO2衬底上的惰性金属底电极，设置于底电极上的MoS2阻变介质层，设置于MoS2阻变介质层上的活性金属顶电极。本发明解决现有阻变存储器只能实现双极性与单极性永久互转的问题，进而拓展器件在高密度存储领域应用。

摘要： 本发明涉及本发明的一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器及其制备方法，包括SiO2衬底，设置于SiO2衬底上的惰性金属底电极，设置于底电极上的MoS2阻变介质层，设置于MoS2阻变介质层上的活性金属顶电极。本发明解决现有阻变存储器只能实现双极性与单极性永久互转的问题，进而拓展器件在高密度存储领域应用。

摘要： 本实用新型公开了一种变向、变径或变接口形状多接头的同极性连接端子，包括金属柱状体，所述金属柱状体两端分别开有第一连接通孔和第二接通孔，所述第一连接通孔和第二连接通孔的开孔方向不同，所述金属柱状体中间开有方形通孔。高压静电集尘模组生产过程中在狭小空间内，应用本实用新型能够完成多细芯粗电线、铜箔的多端子稳定可靠的同极性连接；提高产率、质量、精度和效率的，节省能耗、原材料、工序，加工，操作，控制，使用简便，防止环境污染。

摘要： 本发明涉及一种变极性焊接电源的二次逆变再燃弧电压产生电路，包括第一支路以及功率开关器件，所述第一支路包括稳压二极管以及快恢复二极管，所述稳压二极管具有一阴极和阳极，所述快恢复二极管具有一阴极和阳极，所述功率开关器件具有一门极，集电极以及发射极，所述稳压二极管的阴极和所述快恢复二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极与所述功率开关器件的门极连接，所述快恢复二极管的阳极与所述功率开关器件的集电极连接。本发明进一步将该再燃弧电压产生电路应用于二次逆变电路以及变极性焊接电源中。

摘要： 本发明提供了一种变极性氩弧焊机二次逆变主回路，该变极性氩弧焊机二次逆变主回路包括半桥逆变电路、高压预充电回路及换相电路，高压预充电回路给半桥逆变电路提供高电压，换向电路在半桥逆变电路电流换向时提供续流通路。本发明由于在半桥逆变电路的基础上增加了高压预充电回路和换相电路，由于有预充电过程，电压较高，因而产生电流过零的速度很快，且不易断弧，大小电流都能保持电弧稳定。在整个逆变和换相过程中，没有电阻等功耗器件参与，故损耗低。

摘要： 变极性TIG焊电源二次逆变控制电路由方波发生及反相电路，死区时间控制电路和正负半波幅值调节电路组成。变极性TIG焊电源二次逆变控制电路，通过一次逆变可获得前级恒流源，基于此，二次逆变控制采用555时基电路构成脉冲发生器，产生频率和正负半波导通时间分别独立调节的方波信号，经反相电路产生两路相位差为180°的方波信号，再经死区时间控制电路和正负半波幅值调节电路，得到两路频率、正负半波导通时间及幅值独立可调且具有一定死区时间要求的触发脉冲。

摘要： 本发明涉及一种变极性焊接电源的二次逆变再燃弧电压产生电路，包括第一支路以及功率开关器件，所述第一支路包括稳压二极管以及快恢复二极管，所述稳压二极管具有一阴极和阳极，所述快恢复二极管具有一阴极和阳极，所述功率开关器件具有一门极，集电极以及发射极，所述稳压二极管的阴极和所述快恢复二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极与所述功率开关器件的门极连接，所述快恢复二极管的阳极与所述功率开关器件的集电极连接。本发明进一步将该再燃弧电压产生电路应用于二次逆变电路以及变极性焊接电源中。

摘要： 本实用新型公开了一种逆变变极性多功能焊机的变极性控制装置，其特征是：有二次逆变主电路，二次逆变主电路的二路逆变驱动输出与二次驱动电路相连接，二次驱动电路与变极性控制电路相连接，变极性控制电路输出变极性电流。其有益效果为：结构新颖独特、设计巧妙合理、开关和通态损耗低、成本低，实现了机器输出电流极性的独立调节，使焊机的焊接电弧能够实现精细控制，非常有效地控制了焊接质量。

摘要： 本实用新型公开了一种逆变式脉冲变极性TIG焊电源的主回路，它采用全桥双逆变结构形式，其包括：具有电源接入端的交流接触器；接于交流接触器输出端的输入整流滤波模块，其输出端接于一次逆变模块，该一次逆变模块接有一次驱动模块；接于一次逆变模块的输出整流滤波模块，其输出端接于二次逆变模块，该二次逆变模块接有二次驱动模块；接于一次、二次驱动模块的保护电路，其接有控制电路，该控制电路与设于二次逆变模块的电压检测模块、电流检测模块；所述二次逆变模块接于电弧负载。本实用新型中，电流过零速度快有利于电弧稳定；电流正负半波幅值和时间均可独立调节，在形成良好的阴极雾化作用的情况下，可以最大限度的减少钨极烧损，形成良好的焊接过程。

摘要： 本实用新型提供了一种变极性氩弧焊机二次逆变主电路，该变极性氩弧焊机二次逆变主回路包括半桥逆变电路、高压预充电回路及换相电路，高压预充电回路给半桥逆变电路提供高电压，换向电路在半桥逆变电路电流换向时提供续流通路。本实用新型由于在半桥逆变电路的基础上增加了高压预充电回路和换相电路，由于有预充电过程，电压较高，因而产生电流过零的速度很快，且不易断弧，大小电流都能保持电弧稳定。在整个逆变和换相过程中，没有电阻等功耗器件参与，故损耗低。