文档介绍：天津大学
硕士学位论文
PLC控制等离子弧焊机的研究与等离子云信号的检测
姓名:胡春红
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:胡绳荪
20030201
摘要大的熔深。然而,在等离子弧焊接过程中,为了保证焊接过程稳定和焊缝质量,进行实时控制,从而提高焊接质墩是该领域研究的前沿。为了送行等离子嚣焊接静骚突与建爰,鱼行设诗了一台等离子弧焊执,莠毁:诵纳杓屏烁煤富淖远刂葡低场J笛榈鳎煤富芄宦愕壤胱踊本文煎点开展了等离子云检测的研究,首先根据等离予弧与熔池之间的相互终翅,分耩了等裹子云豹产生规褒,著根据焊接熔池形状嬲变化,分析了等离予云形态变化的机理。在等离子体鞘层理论的基础上,提出了~种用光电源探针检测等枣子兹孽薪方法,该方法是从正亟捡铡小孔状态。实璇表明,该方法怒一釉简单、可靠的检测方法。按照鞘层理论,鞘朦电压与等离予体的温度和成分有关。本文采用实验方法对焊接电流、焊接速度、保护气流量、探钟位受等对探针上的鞘层电压的影响避行了分析研究。为了进行小孔熔透控制,本文通过检测等离予云喷射角的大小来获取熔深的状态,并分柝了焊接电流、焊接速度对等离予云喷射角的影响规律。关键词:小孔检测鞘层等离子云,纠胱酉映皇妥捍嬗瓮颈M踔ィ旃淮糯嘧若罱窘踊袢煳夺孑N榷ㄜ鹬凉刂匾\病R蜇Γ冢琹、魏簿离子豫焊接中,捡刺Ⅶ锲窦凌焊接懿要求。熔深
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蚜‰学位论文作者签名:采窖麓‰签字隰扣;年毒月邶司篇≮。签字日期:抄辍墼滦摹学位论文版权使用授权书毒‘.多年乒周。,独创性声明本学位论文作者完全了解基盗盘璺有关保留、使用学位论文的规定。或撰写过的研究成果,也不包含为获得熬叠叁鲎或其他教育机构的学位或证特授权蠢洼盘鲎可戬将学位论文静全都或部分内容编入有关数嚣痒遴〖本人声明所里交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段僳存、汇编以供逝阅和借阅。同意学校囱国家有关部或税梅送交论文的复印释秘磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得磺究残果,除了文中跨爨细以捉注靼鍪溅之处羚,论文巾不包含其键人已经发表书嚣使曩拈ジ狻S胛乙凰霉乍的同志对本谤究所擞的侄鳄贡献均已在涂文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:导师签名;签字日期:、
箫一章绪论等蔫子甄凝述辍涅瘦可裹遮炝空呖烧~。5儒接杌″.壤胱踊〉男纬杉疤氐蕊收缩褥魄较小、从丽使能爨爱加集中、温度受麓的电弧。它借助予等离子弧浮稔熬嚷壤等乡炕裾跄陆锐皋词艽寡褂В局鬏鸾叵苤羖羧籁,从而使弧柱的温度、能量密度褥到提高,气体介质的电离更女浞郑壤子流速显著增大‘¨。图猯、圈是两种等离子弧产生原理示意图。与普通钨极氩弧相比,等离予弧温度和能量密度提高了很多。等离子度和能量密度提高的原因主要麓:渑缱炜拙断薅嘶≈峤孛婊棍荒茏杂衫┐螅庵志绫乃渥饔檬箍拷缱炷诒诘钠迨艿角苛业睦淙醋饔茫菠裁电裹度均逐速下降,遭蕊弧季圭送电流集中爨疆毒主中心豹毫瀑裹瞧褒疫使弧柱有效横截面进一步减小,电离度进~【旧等离子弧又称作压缩电弧,拦也弧的~种特殊形式。它是一种母电截束作用称为机械压缩作用;区。这释蠢予冷壁丽在弧往翻周产生一层电裹度熬近子零的冷气袋,麸舔量密度提商的作用通常又称为热收缩效应:图琹转移耙等离子弧图±转移删等离子弧筹~章绪论保护
问的电磁收缩作用也进一步增强,致使弧柱温殿和能量密度进一步挺商。以上三个因素中,喷嘴机械拘束是前提条件,而热收缩则是最本质的较大的电弧挺度,这也是等离子弧最突出的优点。『蛭4诵灾剩壤胱弧沿弧长方向上截面变化很小。方向稳定,挺崴廉好,母材的加热面积不会发生显著的变化。另外,等离子弧刚性和柔性述具有宽广的调节范围。具有赢潺、鬻憨量密度、离枚玖σ馔χ绷璞5软杌。话愠莆4判缘离子疆;其蠢较,⒕菜枇棵芏绕餍〉匿纱懒驳热匙踊〕3莆枞岬宀纠胱弧。等离子弧的刚性和柔性主爱受电流、喷嘴孔径和形状、气体种炎和流量等因素的影响,可根据不同的工艺要求,调节上述因素,从而得到具有不同温度、能量密度、冲击力和挺直度等性能的簿离子弧。,荣粲跋7掷等离子弧按电源的供电方式分为非转移型、转移型及联合型三种形式,其中非转移弧及转移弧是基本的等离子弧形式【。⒎亲R菩偷壤胱踊电弧建立在电极与喷嘴之闽,离子气强迫等离子弧从喷嘴孔径喷出,氇穆等离予焰,觅图。饕转穆弧主要弱予菲禽满檬辩豹焊接与切割。电弧建立在电极与工件之间,见图猯。一般要先引燃非转移弧后再将电弧转移至电极与工件之间。这时工件成为另~个电极,所以转移陨狭礁鍪账跣вΦ拇嬖冢≈缌髅芊⒃龃笠院螅∽财橇飨垂予瞧懑嚣戆寒予气仍其有滚咎熬栏矮,受到攫臻飙璞骥毳饺骥瓣出的电弧速瘦溺爱提高烧痵眙壤胱踊【哂薪闲〉幕ぁ唇羌⒆R坡吹壤胱庸原因。非转移豳:闲偷壤胱踊图壤胱踊≈械