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随着世界经济的发展,如何提高焊接的生产效率成为各相关企业所要解决的主要问题之一。双丝MIG/MAG是一种提高焊接效率的新型焊接工艺,它具有焊接速度高,熔敷率高,线能量小等诸多特点。国外对其进行了一定的研究工作,但是国内研究甚少,而且国外该种工艺所用的设备价格高昂,因此对其在国内广泛应用非常不利。本课题旨在对双丝MIG/MAG焊接系统进行前期研究,即对双丝理论方面的探讨和对双丝焊接所用的U-I方式的脉冲MAG焊接过程的稳定性的研究以及双丝MIG/MAG焊接系统的建立。 首先,在对相关理论问题分析的基础上设计双丝MIG/MAG焊接方案。从电弧和熔滴过渡角度分析了用于双丝的脉冲GMAW的特点;从熔池角度指出双丝焊可以解决常规焊接方法提高焊速后所带来的问题。总结出如果参数设置不当,就会由于电弧间的相互干扰而使焊接过程不稳,因此可以采用交替脉冲的方法力图减小电弧的干扰程度。在总体设计方案中焊接电源是主要部分。由于常规I-I方式脉冲焊自身控制特点不适合于双丝焊接,因此本系统采用U-I方式的脉冲焊电源,并为其设计了脉冲控制系统。 其次,根据总体设计方案,设计出了电源各部分电路,包括以逆变器为核心的电源主电路、以单片机检测控制和PWM为核心的电源控制电路部分。控制电路中还包括了驱动电路、保护电路、面板电路、送丝机调速电路和双机通信电路,并利用单片机的软件实现了电源电压的给定、时序控制等各种功能。 最后,对电源进行了波形测试,通过改变参数调节出所需要的外特性,获得较好的动态响应性能。通过单丝工艺实验寻找U-I方式脉冲参数对熔滴过渡的影响规律,并建立了双丝焊接系统,经过初步实验实现交替脉冲电流的输出,对下一步的双丝实验提出了建议。 总之,本课题研制了用于双丝MIG/MAG焊接的U-I方式脉冲焊电源,并得出这种工艺形式脉冲参数对熔滴过渡稳定性的影响规律,又建立了双丝焊接系统,为下一阶段的研究工作做了必要的准备。