復(fù)合式磁控焊縫跟蹤的電弧及熔池形態(tài)的研究.pdf

1、“中國(guó)制造2025”的提出，對(duì)工業(yè)的智能化制造提出了新的發(fā)展要求。弧焊跟蹤技術(shù)以其高性價(jià)比備受青睞，但現(xiàn)有的電弧傳感器其自動(dòng)化跟蹤效果仍有待提高。電弧及熔池形態(tài)的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化檢測(cè)及自動(dòng)跟蹤有重要意義，同時(shí)也是難點(diǎn)技術(shù)。本文從磁控電弧傳感器的設(shè)計(jì)優(yōu)化上入手，針對(duì)熔化極氣保焊中的電弧傳感器在結(jié)構(gòu)和跟蹤上存在的問(wèn)題展開研究，并探究了復(fù)合式磁控下的電弧，溫度場(chǎng)及熔池形態(tài)，以為焊接自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)提供更好的基礎(chǔ)，具體內(nèi)容如下：
　

2、　1、設(shè)計(jì)了新型的復(fù)合式磁控電弧傳感器，闡述了其設(shè)計(jì)理念及方案。為了達(dá)到穩(wěn)定控制焊接電弧的目的，設(shè)計(jì)并制作了勵(lì)磁電源電路。并針對(duì)復(fù)合式磁場(chǎng)條件下電弧傳感的方法特點(diǎn)，制定了電弧定位方式及信號(hào)的采集方式。
　　2、采用主動(dòng)視覺法觀測(cè)了復(fù)合式磁控傳感器下的電弧及熔滴，對(duì)復(fù)合磁場(chǎng)下電弧運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。對(duì)比了無(wú)外加磁場(chǎng)，外加橫向磁場(chǎng)和復(fù)合式磁場(chǎng)時(shí)電弧的形態(tài)，驗(yàn)證了新型傳感器的在電弧控制上的優(yōu)勢(shì)。并對(duì)從運(yùn)動(dòng)學(xué)本質(zhì)闡明了復(fù)合式磁

3、場(chǎng)對(duì)電弧控制的內(nèi)在原因。結(jié)合單向斜板實(shí)驗(yàn)，證明了該復(fù)合式磁控電弧傳感器實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤具有可行性。
　　3、建立了磁控?cái)[動(dòng)下的復(fù)合熱源模型，并進(jìn)行ANSYS數(shù)值模擬，獲得了復(fù)合式磁控傳感器下的焊接溫度場(chǎng)及熔池形態(tài)。模擬結(jié)果表明，復(fù)合式磁場(chǎng)作用時(shí)，熔池整體形態(tài)為頭大尾小的橢圓，熔池前端會(huì)隨電弧的擺動(dòng)而擺動(dòng)。對(duì)比了無(wú)外加磁場(chǎng)條件下和磁控?cái)[動(dòng)條件下的溫度場(chǎng)。證明了復(fù)合磁場(chǎng)可降低焊接應(yīng)力，改善焊接質(zhì)量。同時(shí)熔池形態(tài)的分析對(duì)消除焊縫自動(dòng)跟蹤過(guò)程