一、大电流MAG焊旋转喷射过渡中的熔滴失稳分析（论文文献综述）
蒋尊宇[1]（2020）在《柴油机机座焊接机器人自主编程技术》文中进行了进一步梳理在船舶制造业中,焊接自动化设备少、焊接工人工作量大和作业环境差,结合船舶产品的种类较多、批量较小的特点,应用高柔性的机器人工作站进行自动化焊接生产是我国船舶工业的发展趋势。为了实现自动化生产柴油机机座,提高机座的生产效率,引入了龙门架机器人焊接工作站。由于柴油机机座的焊缝多为内部焊缝,示教难度大且示教编程效率低。因此,研究了焊接机器人自主编程技术。根据自主编程的相关技术,综述了国内外机器人视觉传感技术、自动编程和焊接数据库系统的研究现状,并分析了视觉传感技术、自动编程和焊接数据库系统在焊接机器人领域中的应用。通过分析焊接机器人自主编程的需求,需综合运用数据库技术、离线仿真及编程技术、激光视觉寻位技术,以实现狭义上的机器人自主编程。通过UG三维软件,建立了柴油机机座及焊枪的三维模型,并利用厂家提供的机器人、平台和外部轴的标准模型,采用Robot Master软件搭建了柴油机机座的龙门架机器人仿真场景。研究了机器人离线作业的标定方法,结合实际情况,校准了该工作站的仿真场景。采用校正后的仿真场景对典型焊缝的寻位路径进行规划并离线编程。针对柴油机机座的典型焊接接头,进行了立焊和横焊工艺试验。实验完成后,将合格的焊接工艺规范和焊道TCP偏移量保存至数据库,为离线寻位程序增添多层多道焊功能时,提供数据支持。通过分析自主编程用焊接数据库系统的需求,并结合企业的实际需求,通过Delphi和SQL server数据库软件,开发了机座焊接工艺数据库系统。针对机器人自主编程,开发了焊接参数下达模块、焊接质量监控模块和焊接工艺模块。通过选用合适的激光视觉传感器,并为离线寻位程序添加视觉功能,以实现机器人自主编程的部分功能,如:初始焊位的寻位与焊枪TCP的导引、焊接过程中的焊缝实时跟踪。研究了焊接机器人狭义自主编程技术的主要功能模块,系统模块主要包括:焊接工艺数据库模块、自动编程模块及激光视觉系统模块。实现方式:利用自动编程模块离线仿真无误后,生成离线寻位程序;通过数据库模块向机器人下达焊接参数和实时监控焊接质量,并将添加了视觉寻位功能和多层多道焊功能的离线寻位程序通过FTP形式发送至机器人控制柜中,运行机器人;在机器人自动运行至焊缝位置时,激光视觉模块将自主定位起始焊位、实时跟踪焊缝、修正多层多道焊道及自动调用焊接参数,实现精确定位焊缝并完成焊接任务。
肖磊[2]（2020）在《磁控高效GMAW电弧—熔滴耦合行为研究》文中认为针对焊接生产中应用广泛的GMAW（Gas Metal Arc Welding）方法,增大焊接电流能够大幅提高其焊接效率,但是不稳定的熔滴旋转射流过渡阻碍了大电流GMAW在工业生产中的应用。为了改善大电流GMAW熔滴过渡行为,采用外加交变轴向磁场的方式引入外加电磁力,使其作用在焊接电弧和液流束上,提高电弧挺度并控制液流束旋转偏角,从而达到控制焊接飞溅和改善焊缝成形的目的。由于适用于GMAW的试验检测手段非常有限,直接测量熔滴和电弧中的电流密度、电磁力等关键参数非常困难,而这些参数对于研究大电流GMAW熔滴旋转射流过渡机理以及电弧-熔滴耦合行为至关重要。本课题将基于磁流体动力学的数值模拟方法与高速摄像试验手段相结合,对复杂的焊接物理过程进行适当简化,求解质量、动量、能量、金属蒸气组分输运方程,获得包括焊丝、熔滴和电弧在内的整个计算域中的温度场、流场、电场、压力场等结果,并在此基础上考虑外加磁场,研究了外加不同频率轴向磁场对大电流GMAW电弧和熔滴过渡行为的影响,为磁控高效GMAW工艺开发与应用提供理论基础。对传统GMAW焊机进行改造,改造后的送丝速度可达50m/min,达到常规送丝速度的2倍以上,最大焊接电流超过600A。设计了结构与装配简便的磁控装置,试验测量并计算了励磁线圈在电弧区域激发磁场的分布与强度特征,还研究了励磁电流大小、频率对磁感应强度的影响。采用带铁芯的励磁线圈能够有效提高电弧区域的外加轴向磁场的磁感应强度。由于存在涡流效应,相同励磁电流下,磁场频率越高,磁感应强度越小。对于本研究中使用的120匝带铁芯的励磁线圈而言,当励磁电流为10A,交变频率为500Hz时,电弧区外加轴向磁场的磁感应强度能够达到0.01T。研究了焊接电流、干伸长、焊接电压和保护气体对GMAW焊丝熔化速率的影响规律,总结得到了大电流GMAW焊丝熔化速率经验公式。借助高速摄像系统研究了焊接电压50V,干伸长30mm,不同焊接电流下大电流MIG（Metal Inert Gas）/MAG（Metal Active Gas）焊熔滴过渡行为,发现纯氩保护气氛下的大电流MIG焊熔滴过渡为单一的旋转射流过渡形式,随着送丝速度的不断增大,液流束旋转偏角逐渐增大到55°左右,旋转频率逐渐从700Hz减小到500Hz。当往保护气中混入20%CO2后,大电流MAG焊接过程中除了旋转射流过渡外还会出现摆动射流过渡,摆动时偏角能够达到90°,随着送丝速度的不断增大,旋转/摆动频率从开始的400Hz逐渐增大,当送丝速度达到40m/min,部分电弧潜入母材,液流束旋转/摆动频率能够达到500Hz。在大电流GMAW熔滴过渡行为研究的基础上,外加不同频率的轴向磁场后发现焊接电弧均有不同程度收缩,液流束的旋转运动方式与外加磁场频率有关:外加直流磁场使液流束旋转偏角增大;外加低频100Hz磁场能够周期性改变液流束的旋转方向,其变换频率与外加磁场频率一致,液流束最大旋转偏角在旋转方向改变时明显减小;提高磁场频率到200Hz,液流束不再改变旋转方向,而是改为一半周期内旋转被抑制,最大旋转偏角减小,另一半周期内旋转被加强,最大旋转偏角增大;外加高频500Hz磁场后,存在电弧收缩现象的同时,液流束旋转方向不再改变,也不存在旋转加强和抑制周期。考虑熔滴/液流束金属中的主要作用力,借助VOF（Volume of Fluid）方法,建立了适用于GMAW熔滴滴状过渡、射流过渡和旋转射流过渡的熔滴过渡数值模型。对比分析了不同焊接电流下液态金属的受力和流动情况,还通过改变电弧区域电导率,近似表征大电流MIG/MAG焊电弧导电行为,研究了MIG焊熔滴旋转射流过渡形成机理,并指出了混合气体保护下MAG焊熔滴摆动射流过渡形成的原因。分析认为,电磁收缩力的不平衡是导致液流束旋转和摆动的主要原因,当非平衡电磁收缩合力较小时液流束旋转,旋转时液流束中呈螺旋结构的电流能够感应产生轴向磁场来维持液流束的旋转运动,当非平衡电磁收缩合力较大时液流束摆动,摆动时具有弯曲结构的电流能够感应产生横向磁场维持液流束的摆动运动。为了研究外加磁场对焊接电弧的影响,单独建立了GTAW（Gas Tungsten Arc Welding）和不考虑熔滴的GMAW电弧数学物理模型,对比分析了外加直流轴向磁场前后的电弧行为、电弧收缩机理和金属蒸气传输行为。外加直流轴向磁场与径向电流相作用产生环向电磁力,焊接电弧在这一附加力的作用下旋转,形成内外压力差导致电弧收缩。对于GMAW而言,无论是外加直流轴向磁场还是金属蒸气辐射行为都会导致电弧中心温度降低。将前面建立的基于VOF方法的GMAW熔滴过渡模型与电弧模型相结合,建立了统一的GMAW电弧-熔滴耦合模型。研究了滴状过渡、射流过渡和旋转射流过渡时的电弧-熔滴耦合行为和金属蒸气行为,以及外加轴向磁场对熔滴过渡行为的影响。结果表明,达到旋转射流过渡临界电流后,液流束开始旋转,尽管焊接电流增大了50A,熔滴最高温度以及电弧最大速度都低于射流过渡时的最大值。不同频率的外加轴向磁场对大电流GMAW熔滴过渡行为影响的数值模拟结果与试验结果吻合良好,其中外加交变轴向磁场作用下的电弧收缩以及液流束周期性旋转被抑制是磁控高效GMAW应用的基础。
樊丁,郑发磊,肖磊,陈克选[3]（2019）在《高效MAG焊接熔滴过渡行为及交变磁场控制试验分析》文中研究说明探索更加高效的焊接方法和工艺是当前国际焊接界一个热点课题,而增大焊接电流和焊丝伸出长度可直接提高MAG焊焊接效率.文中对商用MAG焊机进行改造,使送丝速度达到50 m/min,焊接电流提升至500 A以上,以进一步提高焊接效率.但是熔滴旋转射流过渡的形成,导致电弧不稳,飞溅增大,因而采用外加交变磁场来改善电弧形态和熔滴过渡行为.通过焊接工艺试验,分析了焊接电流对焊接飞溅率和金属蒸发速率的影响规律,研究了交变磁场对熔滴过渡行为和焊缝成形的作用.结果表明,外加低频交变磁场可以有效提高大电流下电弧挺度和稳定性,缩短液流束长度,减小液尖偏斜程度,进而改善焊缝成形,大幅度提高焊接效率.
肖磊,樊丁,郑发磊,黄健康,杨文艳[4]（2019）在《大电流GMAW的熔滴过渡行为及控制》文中研究表明具有稳定熔滴过渡过程的单丝大电流GMAW（熔化极气体保护焊）焊接方法拥有其他高效GMAW焊接方法不可取代的优势.通过采集大电流GMAW的熔滴过渡高速摄像和焊接电流电压信号,对比分析了大电流MIG（熔化极惰性气体保护焊）和MAG（熔化极活性气体保护焊）焊接过程中不同的熔滴过渡行为,分析了焊接电流和保护气体成分对熔滴过渡频率的影响.结果表明:大电流MIG焊接熔滴过渡形式为单一的旋转射流过渡,且旋转频率随着焊接电流的增大先减小后增大;大电流MAG焊接熔滴过渡形式为摆动和旋转射流混合过渡,且摆动过渡频率会因为液流束与熔池接触短路而增大;外加磁场能够改变大电流GMAW液流束和电弧的旋转方向,减小旋转角度,这一发现为400 A以上稳定单丝高效GMAW焊接工艺的研发提供了新思路.
杨文艳[5]（2019）在《磁控高效GMAW焊接工艺试验研究》文中研究指明制造业迅猛发展,钢材产量与日俱增,近50%的钢材加工需要用到焊接,焊接加工量剧增,因此,提高焊接效率显得尤为重要。GMAW具有焊接效率高、过程较稳定等特点,在金属制造业中得到广泛应用。GMAW焊接过程中,采用大送丝速度,增大焊接电流和干伸长是提高熔覆效率的直接途径。但当焊接电流超过第二临界电流,熔滴过渡转变为旋转射流过渡时,电弧不稳,焊缝成形变差。本文对大电流GMAW外加磁场进行了研究,发现外加磁场是一种科学有效的手段。对商用MIG/MAG焊机进行了改造,送丝速度由22m/min增大到50m/min,研发了频率和强度可调的磁控装置,通过对大电流下GMAW焊接过程施加不同频率及强度的纵向交变磁场得到较稳定的旋转射流过渡,并对焊接过程进行高速摄影拍摄及电压电流信号采集,观察并分析不同频率及强度的磁场对熔滴过渡、电弧形态、焊接飞溅、焊缝成形、焊缝力学性能及电信号等的影响,总结规律,为将纵向交变磁场应用于G M AW焊接生产提供指导。励磁电流为5A,外加频率为1000Hz交变磁场时,电弧的旋转半径较不加磁场时减小,电弧的挺度和刚度增大,旋转射流过渡时电弧相对更稳定,焊丝端部液锥稳定性较好,焊接飞溅率降低,焊缝熔深增加,焊缝成形改善。在相同电流下,金属蒸发速率比不加磁场时略有上升。励磁电流为9A时,不同频率的电压电流波形相对稳定,熔滴过渡较稳定,焊接过程的稳定性得到较好的控制。频率为1000Hz的条件下,随着磁场强度的增大,焊缝熔深整体趋势增大,熔宽变化不明显,深宽比增大,说明磁场越强,焊缝成形越好。励磁电流为5A和9A时,随着频率的增加,焊缝深宽比增大,比不加磁场时好,焊缝成形改善。外加纵向交变磁场,经X射线检测,MAG焊下的焊缝成形良好,焊缝熔宽变窄。按母材、热影响区、焊缝的方向对称进行硬度测试,焊缝截面的硬度曲线整体趋势呈“帽檐状”。焊缝处硬度值较高,热影响区的硬度比焊缝处降低,励磁电流为9A时,100Hz下的各区硬度值比500Hz、1000Hz及不加磁场的各区硬度值高,这与磁场对液态金属结晶的搅拌程度有关。外加交变磁场,焊缝组织呈柱状晶生长,组织比较细密,性能良好。外加不同参数的磁场,热影响区区域减小,晶粒粗大,有明显的晶粒边界。外加纵向交变磁场对焊缝性能产生积极的作用。研究了GMAW焊接过程中产生的飞溅及烟尘,当熔滴过渡形式不同时,产生飞溅的主要来源不同。金属飞溅颗粒被甩出并快速凝固,其表面具有特殊形貌,呈片层不规则类似六边形,成分以氧化物为主。颗粒较小时,比表面积大,易粘附;飞溅粒径很小时,易发生沉降。电弧燃烧时,焊丝端部形成电流密度很高的斑点,斑点处温度很高,随着焊接电流的增大,金属蒸发量增大,金属蒸气不断产生,金属蒸发的区域主要集中在焊丝尖端,熔池表面和电弧弧柱区。金属蒸发带走了焊丝中大部分的Si、Mn等合金元素,而Si和Mn均是有效脱氧的元素。因此,金属蒸发带走了合金元素,影响焊缝中的O含量,进而影响焊缝性能。GMAW焊接烟尘的颗粒尺寸主要集中于10μm～90μm,成分主要是Fe的氧化物和Mn的氧化物,烟尘颗粒概率分布最高的是10μm～60μm的粒子,烟尘颗粒粒径大小与熔滴过渡模式有关,电流增大,产生的烟尘粒径范围扩大。
郑发磊[6]（2018）在《大电流MIG/MAG焊接试验研究》文中研究指明我国乃至全球范围内,焊接工程量极大,MIG/MAG焊作为电弧焊的主要焊接方法,因具有焊接质量高、易于实现自动化的优点而成为高效化焊接中首要焊接方法,探索更加高效的MIG/MAG焊接技术及工艺也成为当前国际焊接界一个热点课题。增大焊接电流对MIG/MAG焊接效率有显着的影响,但是当电流超过第二临界电流后,由于熔滴过渡形式的改变,导致焊接电弧不稳定,飞溅突然增大,是提高焊接效率的一大阻碍。本文通过对商用MIG/MAG焊机进行改造,使送丝速度由22m/min提升到50m/min,进而将焊接电流使用上限提高到600A。以此为基础,研究了大电流MIG/MAG焊熔滴过渡形式及焊丝端部液锥运动频率的变化,分析了各因素对MAG焊熔滴摆动过渡临界电流值的影响强度及规律,并建立简易模型解释形成摆动过渡和混合过渡的机理。此外还测试了MAG焊接时随着焊接电流增加,焊接飞溅率和金属蒸发速率的变化趋势,以上研究内容为后续实现磁控高效MAG焊接技术奠定理论基础。为进一步提高MAG焊接效率,首先测试了焊接电流和焊丝干伸长对MAG焊焊丝熔化速率贡献程度,因为焊丝熔化速率可表征焊接效率的大小。为解决MAG焊大电流、大干伸长下焊接时出现的熔滴摆动过渡和混合过渡问题,采用在焊接过程中施加交变磁场的措施,交变磁场与电弧相互作用,产生交变洛伦兹力,从而影响大电流MAG焊接时的熔滴过渡形式、电弧形态及焊缝成形。研究发现,大电流MAG焊时焊接电流超过第二临界电流后熔滴过渡由射滴过渡变为摆动过渡,或者摆动过渡和旋转射流过渡不定转换的混合过渡形式,而MIG焊时电流超过第二临界电流后熔滴过渡由射流过渡变为旋转射流过渡。MIG焊熔滴旋转射流过渡形成的液流束和大部分液锥始终包围在电弧烁亮区内,较稳定,而MAG焊摆动过渡和旋转射流过渡均为极不稳定的过渡形式,焊接飞溅大,焊缝成形差。此外,MIG焊熔滴旋转射流过渡时液锥旋转频率始终在500Hz附近变化,而MAG焊时,随着焊接电流的增大,液锥摆动或旋转频率上升,但送丝速度达到一定值后,由于液锥与熔池接触短路的影响,会阻碍液锥运动,使频率相应降低。通过正交试验发现,焊丝干伸长对熔滴形成摆动过渡的临界电流值影响最显着,保护气体中CO2占比和电弧电压的影响相对较弱,当CO2占比大于10%时,随CO2占比的增加,临界电流值下降;随电弧电压增大,临界电流值上升。射滴过渡时缩颈断开瞬间液锥上翘是MAG焊形成摆动过渡和旋转射流过渡的根本原因,偏斜的液锥在电磁力和金属蒸发反作用力共同作用力下偏离焊丝轴线做摆动或者旋转运动,并带动液流束与电弧一同运动,形成摆动过渡或者旋转射流过渡。焊丝干伸长越长,液锥越容易偏离焊丝轴线形成不稳定过渡。对焊接飞溅率和蒸发速率测试,发现飞溅率大小与熔滴过渡模式密切相关;而蒸发速率却不受熔滴过渡模式的影响,与电弧温度有关,随焊接电流增大,蒸发速率持续上升。增大焊接电流和焊丝干伸长将MAG焊焊丝熔化速率提升到20Kg/h以上,是传统MAG焊接上限10Kg/h的两倍以上,因此增大电流和干伸长是提升焊接效率的最直接途径,并统计回归建立了直径为1.2mm焊丝熔化速率的定量计算试验公式。施加交变磁场有效提高了大电流MAG焊接时电弧挺度和稳定性,进而缩短液流束长度,减小液锥偏斜程度,使熔滴不稳定过渡趋于稳定,焊接飞溅减少,焊缝成形得到改善,进而大幅度提高了MAG焊接效率。
王怀利[7]（2018）在《低碳钢MAG焊熔滴过渡分析》文中提出本文采用高速摄像系统对低碳钢MAG焊的熔滴过渡及飞溅进行观察分析,总结了低碳钢MAG焊在试验参数下的熔滴过渡类型和特征,阐述了飞溅产生过程和原因,这对飞溅的防止有重要的意义。采取电流250A和电压26.8V进行焊接过程,比较不同保护气体对熔滴过渡的影响。试验结果发现保护气体为1%O2+9%CO2+90%Ar时,熔滴过渡为射流过渡,不容易产生飞溅;采用1%O2+18%CO2+81%Ar时熔滴过渡为短路过渡,飞溅大;采用5%O2+10%CO2+85%Ar时熔滴过渡为射流过渡和短路过渡的混合过渡,飞溅较大。选取的保护气体为5%O2+1%CO2+94%Ar时,熔滴过渡呈现出射流过渡,飞溅小。当采用1%O2+9%CO2+90%Ar气体保护,同时焊接电流电压从126A、17.4V逐渐增大到270A、28.6V时,熔滴过渡逐渐从短路过渡发展成射流过渡。熔滴过渡方式和电流、电压波形是相匹配的。得出了CO2会使电弧面积减小,不利于熔滴过渡,飞溅变多,Ar含量高时有利于射流过渡的产生,降低飞溅,O2可以降低表面张力,少量O2的加入有利于降低飞溅。采用COMSOL Multiphysics软件,基于两相流和流体传热模块,在能量和动量本构方程中分别添加电弧高斯热源和重力、表面张力和电弧力源项,建立熔滴过渡模型,对不同工艺参数时的熔滴过渡形式进行了仿真,结果表明:随着焊接电流的增加,熔滴过渡形式依次为大滴过渡、射滴过渡和射流过渡,模拟结果与试验结果一致。
何旌,黄健康,余淑荣,樊丁[8]（2017）在《窄间隙电弧摆动焊接方法研究现状》文中研究表明窄间隙焊接是一种高效节能的焊接技术,在工业上有着广泛的应用前景。但其侧壁熔合不良问题一直未有效解决,目前主要通过摆动电弧来改善侧壁熔合。介绍了现今研究的几种摆动电弧窄间隙焊方法,并对其优缺点进行了分析。
解生冕[9]（2012）在《机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊及协同控制模式熔滴过渡行为研究》文中研究指明机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊技术集高效优质和自动化于一体，愈来愈受到重视，已成为国内外焊接领域的研究热点，但是国内的相关研究起步相对较晚，并且还不能批量生产这种机器人双丝焊装备。本论文在黄石生教授主持的国家自然科学基金项目（No.50375054）和广东省科技计划项目（No.2010B010900027）资助下，在理论分析的基础上，结合数字化控制技术和数字通信技术，建立了基于焊接机器人的双丝共熔池脉冲MAG高速焊装备试验平台，并对其特性和应用进行了深入研究。论文在对相关理论问题分析的基础上建立了基于焊接机器人的双丝共熔池脉冲MAG高速焊的动态过程数学模型，在此基础上全面模拟、深入分析了双丝脉冲MAG高速焊的动态过程，进行了电弧熔滴过渡的稳定性仿真、弧长和干伸长的抗扰性仿真、电弧动态调节仿真及系统改进分析，认为电弧的熔滴过渡与弧焊电源的时间常数有着非常密切的关系，但对焊丝干伸长没有明显影响；弧长扰动与焊丝干伸长扰动是两种完全不同性质的扰动：焊丝干伸长扰动后，系统恢复到原来的稳定工作点；而弧长扰动却使系统稳定到一个新的工作点，新工作点是靠干伸长变化补偿弧长的变化而形成的稳定工作状态，但这种补偿作用却不能完全抵消掉弧长的变化量而使系统恢复回原来的工作点。设计了基于焊接机器人的双丝共熔池脉冲MAG高速焊装备试验平台方案，在充分分析研究ABB机器人的结构基础上进行了机器人双丝MAG焊平台人机接口的设计，采用C/OS-II嵌入式操作系统及高性能MCU C8051F020，并对C/OS-II嵌入式操作系统的移植和任务划分进行了研究，讨论了各任务之间的通信与同步问题。设计并实现了双丝脉冲MAG焊双弧焊电源和双送丝机之间的数字通信系统，软件模块化设计精巧，新颖的二次握手和双重标识机制的新通信协议机制，使得数据标识的发送、接收避免了时序的混乱，双机通信准确、快速、可靠，并可以快速地进行错误的纠正，保证了数据的正确传输,试验表明该通信系统可靠实用,经过改进也可用于多丝焊的通信；深入研究了双丝共熔池脉冲MAG高速焊接过程协同控制模式下熔滴过渡的关键问题，利用高速摄影仪和小波分析仪进行了双丝脉冲MAG焊接过程送丝速度、电流频率、双丝脉冲相位对熔滴过渡及焊缝成形影响的高速摄影和小波分析；并应用具有自由表面的流体稳定性理论，分析了双电弧共熔池脉冲MAG焊前丝、后丝脉冲电流相位关系对焊缝成形质量的影响，认为双丝焊在同步相位控制模式下，双电弧同时燃弧使熔池拉长是造成熔池失稳、并最终形成驼峰焊道的主要原因；利用建立的计算机测试平台对基于焊接机器人的双丝共熔池脉冲MAG高速焊装备进行了大量的工艺试验，并进行了全面的双丝协同控制测试，结合本文对双丝焊熔滴过渡的研究认为，总体上前后和后丝交替相位协同控制模式焊接效果要比随机模式好，而随机模式要好于同步模式，主要表现在交替相位控制模式飞溅、噪音少一些而同步模式多一些，但适当增加脉冲频率会提高焊缝的成形质量；随机模式介于两者之间。总体上脉冲频率高些会使电弧挺度增强，焊缝成形质量会好一些。但是根据规范不同，过高的脉冲频率却降低焊缝成形质量。设定主机的电流规范大一点，电弧电压要与从机相同或比从机低一些，这样的焊接规范电弧挺度比较好，而从机电弧由于磁偏吹有些向主机电弧倾斜，试验证明这种电弧形态配合对焊缝成形有利。
薛诚[10]（2011）在《旁路耦合电弧GMAW工艺及机理研究》文中研究指明针对目前高效MIG/MAG焊接技术中存在的设备复杂成本高、工艺参数匹配复杂、有些方法需要使用特殊保护气体或焊接材料、薄板和超薄板焊接效果欠佳等问题,提出利用旁路耦合电弧熔化极惰性气体保护焊（旁路耦合电弧GMAW）这种低成本、新型高效化MIG焊接方法系统,通过改变旁路电弧参数分别改变作用于熔滴和熔池上的力场分布和热输入,从而合理分配焊丝与母材热量,有效降低大电流焊接时的电弧压力,在高效焊接时避免产生焊缝成型缺陷。该焊接方法可应用于汽车薄板的高效焊接、水利机械、压力和化工容器复杂形状工件表面高效堆焊等领域,具有重要的理论意义和工程实用价值,是一种全新且有发展潜力的焊接方法。为了深入研究和正确掌握旁路耦合电弧GMAW高效焊接方法的耦合电弧特性,熔滴过渡机理以及焊丝与母材热输入的分配原则,为其能够更好的应用于实际焊接生产奠定基础,本文对该种焊接方法的旁路电流/电弧对耦合电弧形态和熔滴过渡方式的影响规律、焊接时焊丝与母材之间热量输入的分配规律、焊接过程控制以及高速焊接工艺进行了系统的试验研究和理论分析。第一,为了研究旁路电流/电弧对该焊接方法熔滴过渡过程和熔池表面电弧力的影响规律,本文对非熔化极双旁路耦合电弧GMAW方法进行了熔滴过渡受力分析,并对焊接熔滴在耦合电弧中下落时的竖直方向合加速度和受到作用力的合力进行了简化计算。分析了相同焊接总电流条件下,不同旁路电流对熔滴下落速度、作用力和熔滴过渡形态的影响。理论分析和计算结果均表明旁路电流/电弧的引入不仅有利的促进了焊接熔滴过渡的顺利进行,使焊接过程在低于传统GMAW临界电流的条件下实现熔滴喷射过渡,而且可以降低焊接熔池表面电弧压力从而减小焊接熔透量。第二,为了研究旁路电流/电弧对该焊接方法热输入分配方式的影响规律,在进一步研究了热量在面热源和体热源之间的分配方式的基础上,建立了一种适用于旁路耦合电弧GMAW方法的复合热源模型,对旁路耦合电弧GMAW方法焊接时的温度场进行了数值分析和计算,模拟了不同焊接参数下工件温度场的分布情况,分析了焊接参数对母材热输入的影响规律,并进行了相同焊接参数条件下的堆焊试验,采集得到了不同焊接参数下工件背面特征点的焊接热循环曲线,并与相应的数值模拟结果进行了对比分析,焊接试验结果较好的验证了旁路耦合电弧GMAW方法复合热源模型的合理性。第三,针对旁路恒流外特性MIG焊的送丝速度和焊接电流对双丝旁路耦合电弧GMAW过程稳定性和母材热输入的影响规律及其相互的耦合关系进行试验研究。在此基础上尝试多种控制方案,寻找最优控制途径。首先通过单闭环控制系统对旁路送丝速度实现了控制,保证了焊接过程的稳定性;其次通过双路闭环控制系统对焊接过程中的母材热输入实现了控制,进一步去除了焊接过程中影响母材热输入和焊缝质量稳定的焊接总电流波动带来的干扰因素;最后,在双路闭环控制系统的基础上对旁路送丝速度和电流的耦合关系实现了部分解耦控制,进一步提高了控制系统的精度和焊接系统的稳定性。第四,在理论分析和控制方案保障的基础上,分别对非熔化极单旁路、双旁路和双丝旁路耦合电弧GMAW三种不同形式的旁路耦合电弧GMAW的焊接工艺进行了深入研究,对影响其焊接过程与焊缝成形质量的焊枪几何参数进行了试验确定,得到了各方法下的最佳焊枪几何参数及参数选取原则。在此基础上将三种不同形式的旁路耦合电弧GMAW方法分别应用于低碳钢和镀锌板的高速堆焊和搭接接头的焊接试验中,分别得到了各方法下的高速堆焊参数范围和镀锌板高速堆焊和搭接试验结果,并对结果进行了分析。
二、大电流MAG焊旋转喷射过渡中的熔滴失稳分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大电流MAG焊旋转喷射过渡中的熔滴失稳分析（论文提纲范文）
（1）柴油机机座焊接机器人自主编程技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外机器人自主编程的相关技术研究现状 |
| 1.2.1 焊接机器人结构光主动视觉的研究现状 |
| 1.2.2 国内外机器人离线自动编程研究现 |
| 1.2.3 国内外焊接数据库系统研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 龙门架机器人焊接工作站仿真场景搭建及离线编程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 焊接机器人自主编程技术的需求分析 |
| 2.3 离线编程前期工作 |
| 2.3.1 柴油机机座及焊枪的三维模型 |
| 2.3.2 龙门架机器人焊接工作站仿真场景搭建 |
| 2.3.3 龙门架机器人焊接工作站的作业标定 |
| 2.4 柴油机机座典型焊缝的离线编程及仿真 |
| 2.4.1 MasterCAM生成焊接路径 |
| 2.4.2 RobotMaster路径优化仿真 |
| 2.4.3 RobotMaster自动编程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 焊接工艺实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MAG焊的熔滴过渡形式及立焊熔池受力分析 |
| 3.2.1 MAG焊的熔滴过渡形式 |
| 3.2.2 立焊熔池受力分析 |
| 3.3 实验材料、设备及方法 |
| 3.4 焊接接头的坡口形式及尺寸 |
| 3.5 焊接工艺实验 |
| 3.5.1 横焊工艺实验 |
| 3.5.2 立焊工艺实验 |
| 3.6 焊接实验结果分析 |
| 3.6.1 焊接接头宏观金相 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 自主编程用焊接工艺数据库系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统数据库设计分析 |
| 4.3.1 需求分析 |
| 4.3.2 数据库概念模型设计 |
| 4.3.3 逻辑结构的设计 |
| 4.3 系统关键技术 |
| 4.3.1 数据库连接访问技术 |
| 4.3.2 三维工艺设计技术 |
| 4.3.3 Socket通信技术 |
| 4.3.4 第三方组件技术 |
| 4.4 系统结构设计 |
| 4.5 系统主要功能模块的实现 |
| 4.5.1 焊接工艺模块 |
| 4.5.2 系统知识库模块 |
| 4.5.3 典型焊缝工艺设计模块 |
| 4.5.4 焊接参数下达模块 |
| 4.5.5 机器人焊接质量监控模块 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 激光视觉传感器的寻位原理及视觉功能编程 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光视觉寻位系统 |
| 5.2.1 激光视觉传感器寻位原理 |
| 5.2.2 Weld Com软件 |
| 5.2.3 主要功能 |
| 5.3 激光视觉传感器标定 |
| 5.4 激光视觉寻位功能的编程 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 焊接机器人自主编程技术的实现 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 路径规划 |
| 6.2.1 机座的路径规划 |
| 6.3 碰撞检测 |
| 6.4 柴油机机座龙门架焊接件机器人离线编程及仿真 |
| 6.4.1 MasterCAM生成焊接路径 |
| 6.4.2 RobotMaster路径优化仿真 |
| 6.4.3 RobotMaster自动编程 |
| 6.5 添加视觉寻位功能和多层多道焊功能 |
| 6.5.1 长直焊缝的编程 |
| 6.5.2 复合焊缝的编程 |
| 6.6 参数自动下达和焊接监控模块 |
| 6.7 T型接头及公共底座验证 |
| 6.7.1 T型接头验证 |
| 6.7.2 公共底座的验证 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（2）磁控高效GMAW电弧—熔滴耦合行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 高效GMAW工艺研究现状 |
| 1.2.1 大电流GMAW工艺 |
| 1.2.2 双丝(多丝)焊接工艺 |
| 1.2.3 复合焊接工艺 |
| 1.3 磁控焊接技术研究现状 |
| 1.3.1 磁控焊接电弧行为 |
| 1.3.2 磁控熔滴过渡行为 |
| 1.4 电弧-熔滴耦合行为研究现状 |
| 1.4.1 熔滴过渡的分类 |
| 1.4.2 熔滴过渡实验研究方法 |
| 1.4.3 有关熔滴过渡的研究理论 |
| 1.4.4 电弧-熔滴耦合行为数值模拟研究现状 |
| 1.5 主要研究内容与技术路线 |
| 1.6 论文的创新点 |
| 第2章 磁控高效GMAW试验研究 |
| 2.1 试验系统 |
| 2.1.1 大电流GMAW焊接电源 |
| 2.1.2 外加磁场的产生与计算 |
| 2.1.3 熔滴过渡信息采集系统 |
| 2.2 影响GMAW焊丝熔化速率的因素 |
| 2.2.1 焊接电流和干伸长的影响 |
| 2.2.2 焊接电压和保护气体的影响 |
| 2.3 大电流GMAW熔滴过渡行为研究 |
| 2.3.1 大电流MIG焊熔滴过渡行为研究 |
| 2.3.2 大电流MAG焊熔滴过渡行为研究 |
| 2.4 外加磁场对GMAW熔滴过渡行为的影响 |
| 2.4.1 磁控MIG焊熔滴过渡行为研究 |
| 2.4.2 磁控MAG焊熔滴过渡行为研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 大电流GMAW熔滴过渡行为数值模拟研究 |
| 3.1 数学物理模型 |
| 3.1.1 基本假设 |
| 3.1.2 控制方程 |
| 3.1.3 计算域与边界条件 |
| 3.1.4 数值处理与求解 |
| 3.2 计算结果 |
| 3.2.1 滴状过渡 |
| 3.2.2 射流过渡 |
| 3.2.3 旋转射流过渡 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 外加磁场作用下焊接电弧行为数值模拟研究 |
| 4.1 磁控GTAW电弧数学物理模型及计算结果 |
| 4.1.1 基本假设 |
| 4.1.2 控制方程 |
| 4.1.3 计算域与边界条件 |
| 4.1.4 数值处理与求解 |
| 4.1.5 计算结果 |
| 4.2 磁控GMAW电弧数学物理模型及计算结果 |
| 4.2.1 数学物理模型的调整 |
| 4.2.2 计算结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 外加磁场作用下GMAW电弧-熔滴耦合行为数值模拟研究 |
| 5.1 数学物理模型 |
| 5.1.1 控制方程 |
| 5.1.2 计算域与边界条件 |
| 5.1.3 数值处理与求解 |
| 5.2 外加磁场对熔滴滴状过渡的影响 |
| 5.2.1 无外加磁场 |
| 5.2.2 外加直流轴向磁场 |
| 5.3 外加磁场对熔滴旋转射流过渡的影响 |
| 5.3.1 熔滴旋转射流过渡临界电流现象 |
| 5.3.2 外加磁场对大电流MIG焊熔滴旋转射流过渡的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（3）高效MAG焊接熔滴过渡行为及交变磁场控制试验分析（论文提纲范文）
| 0序言 |
| 1 试验方法 |
| 1.1 试验系统 |
| 1.2 激磁线圈及磁场的作用原理 |
| 2 试验结果与分析 |
| 2.1 焊接电流和焊丝伸出长度对焊丝熔化速率的影响 |
| 2.2 熔滴旋转射流过渡的形成分析 |
| 2.3 焊接飞溅与金属蒸发的测试分析 |
| 2.4 交变磁场对焊接过程的作用 |
| 3 结论 |
（4）大电流GMAW的熔滴过渡行为及控制（论文提纲范文）
| 1 试验方法 |
| 2 试验结果与分析 |
| 2.1 大电流GMAW的熔滴过渡过程的高速摄像采集 |
| 2.2 大电流GMAW焊接过程的电信号采集 |
| 2.3 大电流GMAW焊接过程液流束的旋转/摆动频率分析 |
| 2.4 交变磁场对GMAW焊接过程的控制作用 |
| 3 结论 |
（5）磁控高效GMAW焊接工艺试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 GMAW焊接方法研究现状 |
| 1.2.1 焊接电弧 |
| 1.2.2 GMAW焊丝熔化 |
| 1.2.3 GMAW熔滴过渡 |
| 1.3 高熔敷率焊接方法 |
| 1.3.1 T.I.M.E.焊接工艺 |
| 1.3.2 双丝或多丝焊接工艺 |
| 1.3.3 复合热源高效焊接方法 |
| 1.4 磁控焊接技术的研究现状 |
| 1.4.1 国外磁控焊接研究现状 |
| 1.4.2 国内磁控焊接研究现状 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 技术路线 |
| 第2章 试验材料、设备与方法 |
| 2.1 磁控高效GMAW试验系统 |
| 2.2 焊接系统 |
| 2.2.1 焊接材料 |
| 2.2.2 焊接电源及送丝机构 |
| 2.2.3 焊接行走装置 |
| 2.2.4 交变磁场发生装置 |
| 2.2.5 磁场的测量 |
| 2.3 高速摄像 |
| 2.4 微观分析与力学性能检测 |
| 2.4.1 金相分析 |
| 2.4.2 SEM分析 |
| 2.4.3 硬度测试 |
| 2.4.4 拉伸性能测试 |
| 2.4.5 成分检测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 交变磁场对GMAW熔滴过渡和飞溅率的影响 |
| 3.1 磁场强度的测量 |
| 3.2 飞溅率的测量和焊缝成形 |
| 3.3 外加交变磁场对GMAW熔滴过渡和电弧的影响 |
| 3.4 液锥受磁场作用原理 |
| 3.5 电压电流信号 |
| 3.6 GMAW焊接飞溅的形成机理 |
| 3.7 磁场对焊接飞溅率和蒸发率的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 交变磁场对GMAW焊缝成形及性能的影响 |
| 4.1 焊接参数的选取 |
| 4.2 焊缝成形 |
| 4.3 X射线探伤焊缝 |
| 4.4 交变磁场下GMAW电弧形态 |
| 4.5 电流电压信号 |
| 4.6 显微硬度 |
| 4.7 拉伸性能 |
| 4.8 接头显微组织 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 大电流GMAW焊接飞溅、烟尘的形貌及成分 |
| 5.1 大电流GMAW焊接试验 |
| 5.1.1 焊接飞溅的产生 |
| 5.1.2 飞溅颗粒的形貌及成分 |
| 5.2 GMAW焊接烟尘 |
| 5.2.1 GMAW焊接烟尘的形成 |
| 5.2.2 GMAW焊接烟尘的形貌及成分 |
| 5.3 GMAW焊接烟尘的粒度测量 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（6）大电流MIG/MAG焊接试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 高效MIG/MAG焊接研究现状 |
| 1.2.1 双热源复合高效MIG/MAG焊接 |
| 1.2.2 快送丝速度高效MAG焊接 |
| 1.2.3 高效MIG/MAG焊接的应用局限 |
| 1.3 MIG/MAG焊接研究现状 |
| 1.3.1 MIG/MAG焊焊丝熔化 |
| 1.3.2 MIG/MAG焊熔滴过渡 |
| 1.4 磁控焊接技术研究现状 |
| 1.5 课题意义 |
| 1.6 研究内容 |
| 第2章 交变磁场控制高效MAG焊接试验系统 |
| 2.1 磁控高效MAG焊接试验系统的建立 |
| 2.2 焊接系统 |
| 2.2.1 焊接电源及送丝机构 |
| 2.2.2 焊接行走机构 |
| 2.2.3 焊接试验材料 |
| 2.3 交变磁场发生装置 |
| 2.3.1 励磁电源的设计 |
| 2.3.2 激磁线圈的设计 |
| 2.3.3 外加磁场的测试 |
| 2.4 熔滴过渡信息采集系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 MIG/MAG焊熔滴过渡研究 |
| 3.1 大电流MIG/MAG焊熔滴过渡研究 |
| 3.1.1 大电流MIG焊接熔滴过渡 |
| 3.1.2 大电流MAG焊接熔滴过渡 |
| 3.1.3 结果分析与讨论 |
| 3.2 MAG焊熔滴不稳定过渡形成分析 |
| 3.2.1 熔滴摆动过渡临界电流值正交试验 |
| 3.2.2 熔滴摆动过渡临界电流的影响因素及规律 |
| 3.2.3 熔滴摆动过渡和混合过渡形成机理 |
| 3.3 MAG焊焊接飞溅与金属蒸发的测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高效MAG焊接工艺试验研究 |
| 4.1 高效MAG焊焊丝熔化速率 |
| 4.2 交变磁场控制高效MAG焊接试验研究 |
| 4.3 交变磁场与焊接过程的作用原理 |
| 4.4 交变磁场的测试试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）低碳钢MAG焊熔滴过渡分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景 |
| 1.1.1 低碳钢的应用 |
| 1.1.2 高速摄像的发展 |
| 1.2 课题意义及研究现状 |
| 1.2.1 熔滴过渡及焊接中的飞溅 |
| 1.2.2 保护气体对MAG焊的影响 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 焊接设备 |
| 2.2.2 高速摄像与电信号分析系统 |
| 2.2.3 试验参数 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 焊接过程 |
| 2.3.2 高速摄像及电信号采集 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同保护气体的影响 |
| 3.1 不同保护气体下的焊接 |
| 3.1.1 保护气体 1%O2+9%CO_2+90%Ar |
| 3.1.2 保护气体 1%O2+18%CO_2+81%Ar |
| 3.1.3 保护气体 5%O2+1%CO_2+94%Ar |
| 3.1.4 保护气体 5%O2+10%CO_2+85%Ar |
| 3.2 本章小结 |
| 第4章 焊接电流的影响 |
| 4.1 不同电流的焊接过程 |
| 4.1.1 电流 126A、电压 17.4V |
| 4.1.2 电流 166A、电压 19V |
| 4.1.3 电流 206A、电压 20.8V |
| 4.1.4 电流 224A、电压 22.6V |
| 4.1.5 电流 252A、电压 26.4V |
| 4.1.6 电流 270A、电压 28.6V |
| 4.2 本章小结 |
| 第5章 熔滴过渡过程模拟 |
| 5.1 熔滴的过渡形式和受力分析 |
| 5.1.1 熔滴的过渡形式 |
| 5.1.2 熔滴的受力分析 |
| 5.2 熔滴过渡模拟 |
| 5.2.1 几何模型建立 |
| 5.2.2 控制方程构建 |
| 5.2.3 模拟结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）窄间隙电弧摆动焊接方法研究现状（论文提纲范文）
| 1 窄间隙电弧摆动焊接方法 |
| 1.1 焊丝控制电弧摆动焊接方法 |
| 1.2 电磁控制电弧摆动焊接方法 |
| 1.3 机械控制电弧摆动焊接方法 |
| 1.4 熔滴过渡控制电弧摆动焊接方法 |
| 2 电弧摆动焊接对焊缝组织的影响 |
| 3 结语 |
（9）机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊及协同控制模式熔滴过渡行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 学术背景及理论与实际意义 |
| 1.1.1 学术背景与问题的提出 |
| 1.1.2 研究的理论与实际意义 |
| 1.2 相关领域国内外文献综述 |
| 1.2.1 双丝高速GMAW焊接装备的现状与发展趋势 |
| 1.2.2 机器人焊接技术研究现状 |
| 1.2.3 脉冲MIG/MAG焊过程控制的现状及发展趋势 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 机器人双丝共熔池脉冲 MAG 焊动态过程分析 |
| 2.1 等速送丝系统动态模型的建立 |
| 2.1.1 电弧的自身调节作用 |
| 2.1.2 电弧的传递函数 |
| 2.1.3 电源—电弧系统 |
| 2.1.4 送丝机环节传递函数 |
| 2.1.5 系统模型的建立 |
| 2.2 系统动态分析 |
| 2.2.1 干长扰动 |
| 2.2.2 弧长扰动 |
| 2.2.3 熔滴过渡扰动对干长/电流/电压的影响 |
| 2.2.4 熔化时间常数的影响 |
| 2.2.5 弧焊电源等效时间常数的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 机器人双丝共熔池脉冲 MAG 高速焊装备总体设计 |
| 3.1 机器人双丝共熔池脉冲MAG焊相关理论 |
| 3.1.1 双丝脉冲焊接过程中电弧形态及熔滴过渡方式 |
| 3.1.2 双丝共熔池脉冲MAG焊熔池行为研究 |
| 3.2 机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊装备总体实现方式选择 |
| 3.3 弧焊电源的选择及方案设计 |
| 3.3.1 弧焊电源外特性选择 |
| 3.3.2 弧焊电源动特性要求 |
| 3.3.3 弧焊电源协同工作方式选择 |
| 3.4 双丝焊炬、送丝系统及冷却系统的选择 |
| 3.4.1 双丝焊炬及冷却系统 |
| 3.4.2 送丝系统 |
| 3.5 机器人双丝脉冲MAG高速焊接试验平台搭建 |
| 3.5.1 机器人硬件系统 |
| 3.5.2 机器人双丝高速焊接试验平台人机接口设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于双重标识算法的双丝 MAG 焊电源与送丝机通信系统设计 |
| 4.1 弧焊电源与送丝机通信方法研究 |
| 4.2 本通信系统设计采用的方法 |
| 4.3 原有通信系统功能分析 |
| 4.4 通信系统硬件设计 |
| 4.5 通信系统软件模块化设计 |
| 4.6 通信系统验证性试验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 双丝共熔池脉冲 MAG 焊熔滴过渡研究 |
| 5.1 送丝速度变化对TCGMAW熔滴过渡行为及焊缝成形的影响 |
| 5.1.1 焊接规范 |
| 5.1.2 送丝速度变化对熔滴过渡方式的影响 |
| 5.1.3 送丝速度变化对焊缝成形的影响 |
| 5.2 脉冲频率变化对TCGMAW熔滴过渡行为及焊缝成形的影响 |
| 5.2.1 焊接规范 |
| 5.2.2 脉冲频率对熔滴过渡方式的影响 |
| 5.2.3 脉冲频率对焊缝影响的小波分析 |
| 5.3 脉冲电流相位对TCGMAW熔滴过渡行为及焊缝成形的影响 |
| 5.3.1 焊接规范 |
| 5.3.2 脉冲电流相位对焊接过程熔滴过渡的影响 |
| 5.3.3 脉冲电流相位对焊缝成形的影响 |
| 5.3.4 脉冲电流相位对焊缝成形影响的讨论分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 机器人双丝共熔池脉冲 MAG 焊工艺试验研究 |
| 6.1 系统试验平台及试验说明 |
| 6.2 机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊工艺试验研究 |
| 6.2.1 交替相位控制模式机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊 |
| 6.2.2 同步相位控制模式机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊 |
| 6.2.3 随机相位控制模式机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊 |
| 6.2.4 机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊不同焊接速度试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 一、主要研究成果和结论 |
| 二、本文的创新点： |
| 三、进一步研究工作的设想 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）旁路耦合电弧GMAW工艺及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 高效化焊接方法的意义 |
| 1.1.2 高效化焊接方法需解决的问题与难点 |
| 1.2 高效化焊接方法的国内外发展现状 |
| 1.2.1 多元气体保护法 |
| 1.2.2 磁场控制法 |
| 1.2.3 多丝焊接法 |
| 1.2.4 复合热源法 |
| 1.3 本文研究背景及主要研究内容 |
| 1.3.1 本文研究背景 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 |
| 1.3.3 本文主要创新点 |
| 第2章 旁路耦合电弧GMAW试验系统 |
| 2.1 非熔化极单旁路耦合电弧GMAW 试验系统 |
| 2.1.1 系统组成 |
| 2.1.2 各组成部分型号与参数 |
| 2.1.3 工作原理 |
| 2.2 非熔化极双旁路耦合电弧GMAW 试验系统 |
| 2.2.1 系统组成 |
| 2.2.2 各组成部分型号与参数 |
| 2.2.3 工作原理 |
| 2.3 双丝旁路耦合电弧GMAW 试验系统 |
| 2.3.1 系统组成 |
| 2.3.2 各组成部分型号与参数 |
| 2.3.3 工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 旁路耦合电弧GMAW熔滴过渡受力分析与计算 |
| 3.1 熔滴过渡受力分析 |
| 3.1.1 传统GMAW 熔滴受力分析 |
| 3.1.2 非熔化极双旁路耦合电弧GMAW 熔滴受力分析 |
| 3.2 熔滴下落中的受力分析 |
| 3.3 熔滴过渡的受力和动量计算 |
| 3.3.1 计算原理 |
| 3.3.2 原始数据提取 |
| 3.3.3 计算结果 |
| 3.3.4 结果分析 |
| 3.4 不同旁路电流对熔滴过渡的影响 |
| 3.4.1 旁路电流对熔滴过渡形式的影响 |
| 3.4.2 旁路电流对熔滴过渡频率的影响 |
| 3.5 旁路电流对作用于焊接熔池表面电弧力的影响 |
| 3.5.1 受力分析 |
| 3.5.2 试验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 旁路耦合电弧GMAW焊接温度场计算与模拟 |
| 4.1 热源模型的建立 |
| 4.2 温度场模型的建立与求解 |
| 4.2.1 数学模型 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 模拟参数取值 |
| 4.3 模拟结果与试验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双丝旁路耦合电弧GMAW焊接过程控制 |
| 5.1 单闭环控制方法 |
| 5.1.1 PID控制 |
| 5.1.2 模糊控制 |
| 5.1.3 九点控制 |
| 5.2 双路闭环控制方法 |
| 5.2.1 控制器设计 |
| 5.2.2 控制结果及分析 |
| 5.3 多变量解耦控制方法 |
| 5.3.1 控制器设计 |
| 5.3.2 控制结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 旁路耦合电弧GMAW焊接工艺研究 |
| 6.1 焊枪几何参数的研究 |
| 6.1.1 非熔化极单旁路耦合电弧GMAW 焊枪几何参数研究 |
| 6.1.2 非熔化极双旁路耦合电弧GMAW 焊枪几何参数研究 |
| 6.1.3 双丝旁路耦合电弧GMAW 焊枪几何参数研究 |
| 6.2 平板高速堆焊工艺研究 |
| 6.2.1 非熔化极单旁路耦合电弧GMAW 平板高速堆焊工艺研究 |
| 6.2.2 非熔化极双旁路耦合电弧GMAW 平板高速堆焊工艺研究 |
| 6.2.3 双丝旁路耦合电弧GMAW 平板高速堆焊工艺研究 |
| 6.3 搭接接头高速焊接工艺研究 |
| 6.3.1 非熔化极单旁路耦合电弧GMAW 搭接接头高速焊接工艺研究 |
| 6.3.2 非熔化极双旁路耦合电弧GMAW 搭接接头高速焊接工艺研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、大电流MAG焊旋转喷射过渡中的熔滴失稳分析（论文参考文献）
- [1]柴油机机座焊接机器人自主编程技术[D]. 蒋尊宇. 江苏科技大学, 2020(02)
- [2]磁控高效GMAW电弧—熔滴耦合行为研究[D]. 肖磊. 兰州理工大学, 2020(01)
- [3]高效MAG焊接熔滴过渡行为及交变磁场控制试验分析[J]. 樊丁,郑发磊,肖磊,陈克选. 焊接学报, 2019(05)
- [4]大电流GMAW的熔滴过渡行为及控制[J]. 肖磊,樊丁,郑发磊,黄健康,杨文艳. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019(04)
- [5]磁控高效GMAW焊接工艺试验研究[D]. 杨文艳. 兰州理工大学, 2019(09)
- [6]大电流MIG/MAG焊接试验研究[D]. 郑发磊. 兰州理工大学, 2018(10)
- [7]低碳钢MAG焊熔滴过渡分析[D]. 王怀利. 河北科技大学, 2018(04)
- [8]窄间隙电弧摆动焊接方法研究现状[J]. 何旌,黄健康,余淑荣,樊丁. 热加工工艺, 2017(23)
- [9]机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊及协同控制模式熔滴过渡行为研究[D]. 解生冕. 华南理工大学, 2012(05)
- [10]旁路耦合电弧GMAW工艺及机理研究[D]. 薛诚. 兰州理工大学, 2011(12)