電火花冷焊電源主電路設(shè)計及其試驗研究.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterThemaincircuitdesignofelectrodischargecoldweldingpowersupplyandexperimentalresearchByYichaoSongSupervisor：AssociateProfWenboTangMaterialsProcessingEngineering一一Sch

2、oolofMaterialsScienceandEngineeringApril，2013摘要摘要隨著我國現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展，在高速、高溫、高壓以及腐蝕介質(zhì)等條件下，零部件材料大都從表面開始破壞，電火花冷焊用于鑄鐵、鋼、鋁、銅等鑄造件的裂紋、沙眼、凹坑、氣孔、磨損、缺口、劃傷等表面缺陷的修補(bǔ)或金屬表面強(qiáng)化，這一技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可。本論文針對現(xiàn)有電火花冷焊電源頻率低功率小放電頻率低的特點設(shè)計一適應(yīng)現(xiàn)代快速發(fā)展的高頻電火花冷焊電源，選擇了

3、合適的高頻電火花冷焊脈沖電源的調(diào)制方式(PWM調(diào)制)、主電路形式(半橋逆變電路)。分析高頻變壓器原、副邊電壓電流及磁通的變化，對脈沖電源主電路的主要工作器件進(jìn)行了計算和選擇。本論文還對電容充電的保護(hù)電路以及IGBT的控制電路進(jìn)行了分析，使用接觸器控制的電路對電容充電進(jìn)行保護(hù)，并選擇了合適的保護(hù)電路中的元器件；選擇SG3525脈寬調(diào)制控制器控制脈沖信號，并對其外接電路進(jìn)行了計算，設(shè)計了合適的光電隔離電路對兩組信號隔離，完成了用20kHz脈

4、沖信號控制IGBT開斷的控制電路。最終完成電火花冷焊電源主電路的設(shè)計與計算。最后用電火花冷焊的方式分別在L1060工業(yè)純鋁板上堆焊一層純鋁；在鑄鐵基體上堆焊低碳鋼(H08A)、不銹鋼(HOCr20Nil0Mn6)和不銹鋼(1Crl3)；在低碳鋼基體(Q235)上堆焊低碳鋼、兩種不銹鋼。對其宏觀組織和微觀組織進(jìn)行了分析發(fā)現(xiàn)冷焊后冷焊層與基體呈冶金結(jié)合方式，冷焊層硬度與對應(yīng)焊絲硬度相差不大，冷焊后工件無變形，經(jīng)機(jī)加工后色差小或無色差，可廣泛