基于DSP波形控制的GMAW数字化电源系统

【摘要】由于GMAW焊接具有高效率、无焊渣、适用范围广及适于全位置焊接等特点,使其在汽车及制造业中的应用越来越广泛,但在一些薄板焊接中,要求焊接热输入量低,以减小焊接时所产生的变形、焊穿及焊缝成形不均匀等问题,这使得低能量输入的焊接方法引起了越来越多的焊接工作者的关注。传统的GMAW方法中电弧的热输入与电弧力是密不可分,相互影响的,传质与传热的过程也因此而紧密联系在一起,这样就使薄板、超薄板的精密焊接受到了限制。为实现均匀稳定、精密可控的焊接过程必须有效的将电弧热和电弧力分别加以控制。本文主要介绍了基于DSP波形控制的GMAW数字化电源系统,其与推拉丝的送丝系统相互配合协调,最终实现低能量输入飞溅小的焊接。推拉丝的送丝的方式,在短路阶段时,借助于机械的拉力及合适的电流完成熔滴过渡,可以显著降低焊接时的热输入,但推拉丝的送丝系统对电源和送丝机的要求较高,推拉丝的频率一般高达50HZ以上,这就要求不但要有较高质量的送丝机,而且还要求焊接电源要有速度较快的控制系统和匹配的控制方案；文中选用了具有较高性能的MCS-06C41型送丝机,同时搭配交流伺服驱动器,可以实现预定的送丝频率；而数字化逆变技术出现,特别是DSP在焊接电源控制系统中的应用,使得焊接电源的响应速度得到了大大的提升,从而使基于推拉丝的焊接成为可能。文中对焊接电源的硬件系统、软件编程及送丝机构均进行了介绍,硬件系统主要包括主电路、驱动电路及控制电路,而控制电路由DSP(TMS320F2812)最小系统、采样电路、参数显示与预置电路及保护电路等组成；软件编程利用DSP专门的开发软件CODECOMPOSERSTUDIOV4,用软件的方式对短路过渡及燃弧各阶段电流、电压波形进行控制,使得电路简单、调试方便,具有较强的适应性和可调节性；送丝机构在焊接前设置焊丝运动轨迹,通过推拉丝送丝机和等速送丝机共同完成送丝。最后,进行了一些初步的焊接实验,通过对焊接过程的检测,对焊接过程做了一定的优化及分析；本课题将波形控制法应用于推拉丝的GMAW焊,对于降低热输入、减少焊接飞溅、改善焊缝成形等方面的研究具有重要的价值。
【作者】李树华；
【导师】陈克选；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】波形控制；DSP；推拉丝；GMAW；低能量输入焊接；

【参考文献】
[1]赵寿森.我国石油开采业战略成本管理研究[D].北京交通大学,2007.
[2]景旭文,易红,赵良才.基于数据挖掘的产品概念设计建模研究[J].计算机集成制造系统-CIMS,2003,11:950-954+1000.
[3]朱丹.云南勐户铅锌矿区矿体综合地球物理空间定位研究[D].成都理工大学,地球探测与信息技术,2013,硕士.
[4]范菊平.典型半导体器件的高功率微波效应研究[D].西安电子科技大学,微电子学与固体电子学,2014,博士.
[5]徐瑶.我国网络信息行政监管问题研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,情报学,2013,硕士.
[6]李秀英,王光辉,韩志刚.基于高速收敛粒子群优化算法的非线性系统无模型预测控制[J].控制与决策,2012,05:777-780+786.
[7]邱欣.科学证据审查判断问题研究[D].贵州民族大学,诉讼法学,2013,硕士.
[8]吕朝龙.基于EVA视角下生物医药行业公司治理因素研究[D].山东财经大学,金融（专业学位）,2014,硕士.
[9]王金莲.吸收CO_2的新型化学吸收剂和工艺研究[D].浙江大学,2007.
[10]吴冬慧.Ru(Ⅱ)-PNN催化酯转化为醇及Ru(Ⅱ)-PNP与醇反应理论研究[D].曲阜师范大学,无机化学,2013,硕士.
[11]白雪.论人道主义干涉的国际法问题[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[12]曾建松.当代医院门诊楼设计的新观念初探[D].天津大学,建筑与土木工程,2004,硕士.
[13]尧德中.基于自由界面影响与偏振特性的纵横波分离方法[J].石油地球物理勘探,1998,02:198-203+284.
[14]高正.破产抵销权研究[D].复旦大学,民商法学,2012,硕士.
[15]骆仲泱,陈晨,余春江.生物质直燃发电锅炉受热面沉积和高温腐蚀研究进展[J].燃烧科学与技术,2014,03:189-198.
[16]李昕.创业投资引导基金运作模式的金融学分析[D].复旦大学,金融学,2012,硕士.
[17]李志毅,韩军,刘波.山东省数字电视多媒体数据广播系统[J].广播与电视技术.2001(11)
[18]余裕嘉.试论窑外分解技术的经济性[J].中国建材.1982(01)
[19]徐嘉莉.Web使用模式挖掘在个性化远程教育中的应用[J].福建电脑,2005,10:20-21.
[20]黄赛兰.罪错青少年的心理健康与父母教养方式、人格特征、罪错类型之间的相关研究[D].华东师范大学,应用心理学,2001,硕士.
[21]贺金剑.周恩来人生哲学思想研究[D].燕山大学,马克思主义哲学,2013,硕士.
[22]姜爱林,任志儒.网格化城市管理模式研究[J].现代城市研究,2007,02:4-14.
[23]柳笛.基于RSSI的质心定位算法的研究[D].内蒙古农业大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[24]王丹.我国法定离婚标准研究[D].郑州大学,法律,2013,硕士.
[25]陈曦.2011年度美国人权报告之中国篇的纯理功能分析[D].华中师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[26]郭凌.包钢圆坯连铸凝固末端电磁搅拌数值模拟及应用[D].内蒙古科技大学,材料加工工程,2014,硕士.
[27]刘丹.背诵对提高英语专业本科生英语口译能力的实验研究[D].吉林大学,翻译,2014,硕士.
[28]董文娟.职业院校实习实训的危机防范机制研究[D].山东师范大学,职业技术教育学,2013,硕士.
[29]蔡晓艺.泉州市国税系统纳税服务优化研究[D].华侨大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[30]李颖.长江水系集装箱港口竞争策略研究[D].大连海事大学,交通运输规划与管理,2004,硕士.
[31]南敏庚.基于智能医疗平台的“医键通”系统设计与实现[D].西安电子科技大学,软件工程,2011,硕士.
[32]王领元.应用MIKE对河流一、二维的数值模拟[D].大连理工大学,2007.
[33]王剑.基于认知脑电的汽车造型评价研究[D].东北大学,机械电子工程,2009,硕士.
[34]徐秀凤.龙口市再生水灌溉条件下粮食安全研究[D].济南大学,水文学及水资源,2012,硕士.
[35]李杨.影视作品中音乐思维的呈现研究[D].南京师范大学,广播电视艺术学,2012,硕士.
[36]顾鸣.企业员工心理资本、工作满意度和组织承诺的关系研究[D].南京农业大学,企业管理,2011,硕士.
[37]邓自立,郭金柱,孙书利.Wiener去卷滤波器设计新方法[J].自动化学报,2001,02:241-246.
[38]孙晓冕.低压铸造A356合金轮毂的组织与性能研究[D].燕山大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[39]邹海霞.试论当代科技革命对社会性别分工的影响[D].广西大学,科学技术哲学,2004,硕士.
[40]赵禾.止渴养阴胶囊对气阴两虚型2型糖尿病患者TG、HDL-C的影响[D].黑龙江省中医药科学院,中医内科学,2013,硕士.
[41]靳志萍.杂原子掺杂碳材料作为氧还原电催化剂的应用研究[D].温州大学,2014.
[42]赵静云.邻苯二甲酸酯类物质残留检测ELISA方法的建立及试剂盒研制[D].华中师范大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[43]潘华强.阿拉伯树胶/丙烯酸光固化相分离导电胶的制备[D].江苏科技大学,2013.
[44]胡春平.客运枢纽换乘效率及流线组织方法研究[D].北京交通大学,交通运输规划与管理,2014,博士.
[45]任芳,朱光明,任鹏刚.纳米石墨烯复合材料的制备及应用研究进展[J].复合材料学报,2014,02:263-272.
[46]江永健.基于插入式模块的容器动态适应性研究[D].河海大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[47]魏俊发.盘型多环芳烃的合成[A].中国化学会.中国化学会全国第十一届有机合成化学学术研讨会论文集[C].中国化学会:,2014:1.
[48]李湘军.郑南—利津地区沙三下及沙四段储层评价[D].中国海洋大学,地质工程,2003,硕士.
[49]张捷.ITU-T对ENUM的研究进展[J].电信网技术.2002(01)
[50]张领军.学案教学在中学语文教学中的应用研究[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.