文档介绍：焊接学报
第!! 卷第/ 期 CDEF!! 9DF/
年月
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短路过渡电弧焊炬高度的燃弧占空比识别
姚河清, 陆维琦, 温卫斌
(河海大学机电学院,江苏常州!"#$!!)
摘要: 短路过渡焊接要实现焊接过程自动化,必须解决连续焊接时焊炬
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高度的自动调整问题,为此首先要识别焊炬高度["]。焊在短路过渡焊接时,其
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它焊接方法常用的焊炬高度识别参数(如电弧电压、电弧电流、电弧弧长等)都处于连续
变化过程中,很难应用于此种焊接方法。本文介绍了一种短路过渡燃弧占空比识别焊
炬高度的方法,从理论上分析了短路过渡燃弧占空比与焊炬高度的关系,设计了一套燃
弧占空比采集、处理、分析单片机———计算机工作系统。通过反复试验证明焊炬高度与
燃弧占空比的相关性,为此种焊接条件下的焊炬高度自动控制打下了基础。
关键词: 焊;短路过渡;焊炬高度;燃弧占空比
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中图分类号:+,!"! 文献标识码:) 文章编号:$!-# . #/$0(!$$")$/ . 1- . $2
姚河清
$ 序言$ 的一定关系式:
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电弧焊、焊由于其所具有的独特优点,
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在焊接领域的使用越来越广泛。要进一步提高其应
用效果,扩展其应用范围,其中一个很重要的研究方
向就是焊接过程自动化。但目前人们注意到
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()* 焊自动化程度进一步提高受到制约,其关键是
短路过渡电弧的信号传感问题(短路过渡是
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[ ]
()* 焊最常用的熔滴过渡形式之一)! 。在短路过
渡焊接过程中,电弧没有稳定的电弧长度,总是处于
短路———燃弧的反复过程之中;焊接过程伴随有一
定的烟尘、飞溅、强弧光、高温等,工作环境恶劣,使
图! 电弧自身调节作用
一些先进传感器使用起来很难[#]。本文介绍的燃弧
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占空比识别焊炬高度,信号提取容易,处理简单,受
短路过程影响小,是短路过渡焊接焊炬高度控制的短路过渡电弧的平均弧长(在送丝速度、电源输
一种理想传感信号。出电压等焊接条件确定的前提下)是焊炬高度的函
数。在一定的工作区间,存在确定的函数关系[2]。
燃弧占空比信号分析但是要直接用弧长作为传感信号,信号处理复杂,获
" 取信号的设备复杂,处理周期长,一般很少使用。作
者注意到,在熔滴短路过渡的特定条件下,平均弧长
焊通常采用电弧自调节,其工作原理
%&! ’()* 的变化实际主要是由于每次短路过渡周期内的再引
如图( )所示。当某种原因导致焊炬高度发生变化
" 弧弧长变化所引起的,即:
时,会引起电流和弧长的变化。如图( )中,当
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焊炬高度增加时,工