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磁控电弧细丝埋弧焊焊缝跟踪系统的研究

作　者: 符浩
导　师: 洪波
学　校: 湘潭大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 磁控电弧 细丝埋弧焊 焊缝成型 焊缝跟踪
分类号: TG445
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 38次
引　用: 1次
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内容摘要


焊接作为一种材料加工方法,是现代制造技术的一个重要组成部分。从焊接技术的发展来看,焊接自动化、机器人化以及智能化已成为未来的发展趋势。要实现焊接过程的自动化和智能化,所需解决的首要问题就是焊缝的自动跟踪。本文主要研究磁控电弧细丝埋弧焊焊缝跟踪技术,采用了磁控电弧传感器结构,应用于埋弧焊焊缝自动跟踪领域,研制了细丝埋弧焊焊缝跟踪系统。首先介绍了埋弧焊的原理和特点,埋弧焊的自动调节系统,分析了其应用前景,介绍了国内外焊缝跟踪传感器系统的研究现状,着重分析了磁场控制技术的方式和特点,及其现阶段的应用和发展情况。接着提出了磁控电弧传感器的设计思路,分析了磁控电弧的基本原理、传感器结构和影响因素,设计了磁场发生装置,并通过试验证明焊接电弧在外加磁场的作用下发生了有效的摆动,得出了理想的焊接电流波形,提取了焊缝跟踪所需要的偏差信号。着重分析了磁控电弧传感器对焊缝成形的影响,通过大量试验研究,总结了磁场频率对焊缝熔深、熔宽、余高、以及外观成形的影响规律,分析了磁场对电弧的搅拌作用,经过取样进行光学金相、扫描电镜及硬度试验,分析了磁场扫描频率、励磁电压对焊缝组织和性能的影响,得到了本文研究焊缝跟踪试验的理想焊接规范。然后介绍了埋弧焊焊缝跟踪系统的组成,分析了各部分的构成和工作原理,重点说明了本研究采用的焊接电源的特点、电弧扫描位置确定及电弧信号处理的方法、单片机控制系统和十字滑架驱动控制电路,总结了实现焊缝跟踪的过程。重点介绍了跟踪系统中的软件处理,包括处理系统和程序的设计,给出了左右和高低跟踪信号的采集处理方法,列出了系统主程序及部分子程序的流程图,简要概括了控制电路的设计特点和系统抗干扰设计。最后在以上设计基础上完成对整个系统的联调,通过焊缝跟踪试验,实现了磁控电弧传感器细丝埋弧焊焊缝自动跟踪,并对试验结果进行了分析评价。

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接工艺 > 埋弧焊（焊剂层下焊）
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