导读:本文包含了变极性等离子焊论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:极性,等离子,脉冲,铝合金,电弧,小孔,熔池。
变极性等离子焊论文文献综述
春兰,洪海涛,包晓艳[1]（2019）在《脉冲变极性等离子弧焊接信号的检测与分析》一文中研究指出为了分析脉冲变极性等离子弧(variable polarity plasma arc, VPPA)焊接过程信号,通过数据采集卡与高速摄像机对脉冲VPPA焊接过程焊接电流、电弧电压、电弧形态及焊缝熔透状态进行了检测与分析。分析发现,系统输出电流均按给定变化,电弧形态也随脉冲电流变化而变化,系统运行稳定可靠。并对固定点焊接熔池振荡进行了分析,研究发现在焊点未熔透时,熔池振荡频率在75～90 Hz,而完全熔透时,振荡频率仅为15～25 Hz。因此,当熔池从未熔透转变为完全熔透时,熔池振荡频率发生突变。该现象可以应用于焊接质量在线控制,从而实现实时熔透控制。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年11期）
张福彪[2]（2019）在《铝合金变极性脉冲等离子弧穿孔焊接电源及工艺研究》一文中研究指出以高强铝合金为代表的轻质金属构件己在航空航天、轨道交通、舰船等领域广泛应用。铝合金具有热导率大、线膨胀系数大、易氧化、固液相氢溶解度差别大等特点,在焊接时极易出现变形、气孔、裂纹等缺陷,迫切需要先进的自动化焊接工艺及设备的支撑。变极性等离子弧(VPPA)焊接技术具有焊接缺陷少、可焊厚度大、工件变形小等优点,被称为铝合金“零缺陷”焊接方法。目前,国内的机器人VPPA焊接电源普遍依赖进口,不仅价格昂贵,而且还面临核心技术输入受限等问题;而国产化的VPPA焊接电源在功率级别、调控性能、可靠性以及工艺窗口范围等方面与国外先进水平还存在较大差距,严重限制了这一先进技术在我国铝合金焊接中的推广应用。本文从提高VPPA焊接工艺稳定性的角度出发,将大功率高频逆变技术和数字化控制技术相结合,研制了一款全数字化的600A级大功率机器人VPPA焊接电源,并对铝合金脉冲穿孔焊接工艺进行了研究。论文首先分析了 VPPA焊接工艺及焊接电源的研究进展,阐述了VPPA焊接电源的发展趋势。然后,对等离子弧特性进行了数值模拟,探索了关键工艺参数对其温度场和压力场分布的影响;在此基础上,提出了改善等离子弧工艺稳定性的控制方法;针对穿孔VPPA焊接成形稳定差问题,研究了穿孔熔池受力状态并给出了保持熔池稳定的必要条件,提出了变极性脉冲等离子弧(P-VPPA)穿孔焊接波形控制新方法。针对铝合金穿孔焊接工艺对焊接电源的性能要求,提出了机器人P-VPPA焊接电源的总体设计方案;探讨了主电路拓扑结构的换流机理,计算了主电路的关键参数并对关键器件进行了选型;构建了以DSC级ARM微处理器STM32F405RGT6为核心的焊接电源全数字化控制系统;开发了基于FreeRTOS内核环境的焊接电源数字化控制软件。最后,将研制的P-VPPA焊接电源与焊接机器人、高速摄影系统、数字送丝机、等离子焊枪等有机集成,构建了机器人P-VPPA穿孔焊接实验平台;测试了焊接电源的性能;探索了关键工艺参数对等离子弧特性以及铝合金穿孔焊接成形的影响。结果表明,所研制的机器人P-VPPA穿孔焊接电源性能稳定可靠,可实现所需焊接波形的精确调控;焊接电流、离子气流量、变极性频率、钨极内缩量等关键工艺参数对等离子弧特性的影响规律与数值模拟结果基本吻合;通过对焊接电流、离子气流量、焊接速度和送丝速度等铝合金脉冲穿孔焊接关键工艺参数的优化匹配,可在较宽的工艺窗口范围内获得较好的焊缝成形,焊接接头性能要比常规VPPA穿孔焊接的更好。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-12）
卢振洋,刘峰,蒋凡,陈树君,余旭[3]（2019）在《电弧热丝变极性等离子弧增材制造铝合金成型尺寸预测》一文中研究指出电弧热丝变极性等离子弧(arcing-VPPA)对传热与传质的可靠控制使其在电弧增材制造方面拥有独特的优点。针对单道多层铝合金堆砌试样,利用二次通用旋转组合方法针对性地设计了单壁墙试验样本,通过多次回归方程建立了单壁墙成型尺寸与工艺参数之间关系的数学模型。结果表明,模型能够较好地预测单壁墙的熔敷尺寸,真实值与拟合值基本一致。同时发现,等离子电流、行走速度、送丝速度对层高的影响较为明显,且等离子电流与焊接速度对层高的影响存在交互作用;而对熔宽影响较明显的是等离子电流、变极性脉冲MIG电流以及焊接速度。同时分析了增材成型熔宽尺寸稳定性控制策略,发现等离子电流以等差数列排序的控制方案在增材宽度的稳定性控制上具有明显优势。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2019年02期）
闫德俊,李海洋,刘晓莉,钟美达,罗玖强[4]（2018）在《船用5083铝合金变极性等离子焊接头组织和性能》一文中研究指出采用变极性等离子焊接工艺实现了5mm厚船用A5000系铝合金立向上位置焊接,并分析了接头的组织和力学性能。力学试验显示:接头抗拉强度达到295MPa,延伸率达到10%,断裂位置在熔合线附近;焊缝区和热影响区的显微硬度均低于母材,且焊缝中心处最低。接头金相观察发现:熔合线附近的焊缝为粗大的等轴晶组织,但焊缝区大部分为胞状树枝晶组织,从两侧呈对称生长并在焊缝中心处相遇,热影响区为再结晶组织。利用电子探针分析了拉伸断裂位置附近的成分,发现该区域Mg含量偏低且分布不均匀,固溶强化效果下降,组织和成分的不均匀导致该区域成为接头的薄弱部位。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年10期）
乔琛嵘[5]（2018）在《基于Fluent的铝合金变极性等离子弧焊接数值模拟》一文中研究指出变极性穿孔等离子弧焊接在铝合金中厚板焊接上具有很大的应用潜力,能一次焊透铝合金中厚板并获得良好的焊缝质量,甚至被誉为“零缺陷”的焊接方法。然而变极性等离子弧焊接能够获得良好焊缝质量的工艺区间很窄,可调工艺参数范围小,极大地制约了变极性等离子弧焊接在国民生产制造中的广泛应用。为了研究变极性等离子弧焊接理论,认识变极性等离子弧焊接的物理过程,拓宽变极性等离子弧焊接的工艺区间,采用数值模拟软件对变极性等离子弧焊接过程进行数值模拟建模与分析,在理论上对变极性等离子弧焊接的穿孔过程进行研究。本研究使用流体动力学数值模拟软件Fluent,初步建立了瞬态叁维变极性等离子弧焊接小孔穿孔过程的数值模型。通过对变极性等离子弧焊接过程的热源特性和电弧作用力特性进行理论分析,对变极性等离子弧焊接过程中对焊接熔池影响较大的力和热进行数学建模,通过对Fluent软件进行二次开发,将力、热作用于焊接熔池,实现了变极性等离子弧焊接熔池力—热耦合;利用多相流模型和流体体积函数法计算并追踪焊接过程中小孔的形状和大小,展示了等离子弧焊接穿孔过程的小孔变化情况,初步探讨了焊接参数对变极性等离子弧焊接过程中小孔稳定性的影响。在建立变极性等离子弧焊接力—热耦合模型的基础上,通过对变极性等离子弧焊接进行大量的模拟过程摸索实际焊接参数与数值模拟参数之间的关系,最终确定了变极性等离子弧焊接焊接电流和等离子气流量与实际焊接参数的对应关系,实现了对6mm厚度2219铝合金板焊接穿孔过程的数值模拟。初步探究了等离子气流量与焊接电流对变极性等离子弧焊接穿孔过程的影响,获得了变极性等离子弧电弧压力的变化情况,定量的研究了焊接参数对变极性等离子弧焊接电弧压力的影响规律。获得了通过试验无法直接进行观测的物理过程,为研究变极性等离子弧焊接积累了经验,对工程应用具有一定的指导意义。(本文来源于《内蒙古工业大学》期刊2018-06-01）
苏太举[6]（2018）在《5083铝合金中厚板变极性等离子弧立焊工艺试验》一文中研究指出通过对16mm厚5083铝合金板变极性等离子弧立焊试验及焊后对焊缝进行各项无损检测及力学性能检测,证明变极性等离子弧焊焊接中厚铝合金板的可行性,并制定出一套成熟的焊接工艺。焊接试验结果表明,变极性等离子弧穿孔立焊中厚板铝合金,在氩氦混合气体保护下,焊前不用预热,不开坡口一次性可焊透16mm厚铝合金,焊缝成形好,接头性能优,可以实现单面焊双面成形,减少对中厚板铝合金的多层道焊,生产效率高。(本文来源于《金属加工(热加工)》期刊2018年05期）
孙世烜,高彦军,苏志强,毕煌圣,刘西伟[7]（2017）在《2219铝合金变极性等离子横焊接头缺陷机理研究》一文中研究指出通过对厚度为8 mm的2219铝合金横焊过程中的高速摄像观察及典型接头金相分析研究,阐述了横焊接头典型咬边及气孔缺陷成形机理。结果表明,横焊过程中,小孔熔池形成过程中受力的平衡与稳定,是焊缝成形的前提与基础;焊缝背面受力失衡且金属流动性差是造成背面咬边缺陷的原因;在电弧力及熔池重力的共同作用下,金属湿润铺展受到阻碍是焊缝正面咬边缺陷的成因;重力向下,浮力向上,熔合线附近冷却速度较快,导致气孔来不及逸出而在焊缝上侧聚集。(本文来源于《压力容器》期刊2017年10期）
俞逸希,王继锋[8]（2017）在《基于小孔特征图像处理的变极性等离子弧焊接工艺研究》一文中研究指出铝合金变极性等离子弧焊是一种新型高效的焊接方法。针对等离子弧对焊接工艺参数的变化比较敏感的问题,建立了视觉传感系统用于实时采集和处理小孔图像,通过大量的焊接工艺试验探讨了等离子弧焊工艺参数对小孔特征及焊缝成型的影响。结果表明,采用合理的焊接参数并结合背面小孔视觉特征,可以实现铝合金的穿孔型变极性等离子焊接,并能够稳定地控制焊接过程。(本文来源于《焊接》期刊2017年09期）
陈树君,雷彧,卢振洋,白立来,张浩[9]（2017）在《基于软PLC的变极性等离子弧焊接控制系统》一文中研究指出软PLC技术是近些年发展起来的一种新型控制技术,它是基于PC机的,因其强大的网络通讯能力和数据处理能力迅速成为工业自动化领域的研究热点,阐述了变极性等离子弧焊的焊接原理,介绍了以德国3S公司的软PLC产品CoDeSys以及Ether CAT现场总线为基础的分布式变极性等离子焊接控制系统的设计方案。该系统通过读取运行G代码实现空间直线和圆弧的插补完成复杂空间曲线轨迹的行走,并且在运动控制的过程中实时控制焊接工艺参数,最终实现复杂空间曲线焊缝的焊接。(本文来源于《焊接》期刊2017年07期）
李钊,杨春利,范成磊,林叁宝[10]（2017）在《新型变极性等离子弧横焊热-力特性及成形研究》一文中研究指出针对铝合金穿孔型等离子弧横向焊接,开展新型变极性等离子电弧热-力特性及横焊成形研究。通过设计变极性等离子弧喷嘴,控制电弧热-力特性来提高横焊穿孔稳定性。对不同热-力特性进行研究,比较叁种喷嘴的电弧形态、电弧力和电弧阳极电流密度的数值与分布,分析认为新型电弧的热-力特性在横焊穿孔成形稳定性方面具有优势。依据电弧压力波形稳定性和穿孔稳定性进一步验证新型等离子电弧的作用效果,验证得出新型等离子电弧瞬间电弧压力波动较小,背面穿孔形状似圆形,且穿孔面积变化较小。通过分析穿孔熔池宏观轮廓,得到新型热-力特性对熔池行为的直接影响。利用高速摄像捕捉横焊穿孔熔池的稳定形成过程,证明较高电弧能量、较低电弧压力相配合更有利于穿孔熔池形成和稳定;同时观察到横焊熔池的稳定流动过程,并对熔池金属进行受力分析,认为新型热-力特性容易满足横焊熔池金属在流动过程中达到受力平衡,最终实现了8 mm铝合金穿孔等离子弧横焊稳定成形。(本文来源于《机械工程学报》期刊2017年16期）
变极性等离子焊论文开题报告
（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：
以高强铝合金为代表的轻质金属构件己在航空航天、轨道交通、舰船等领域广泛应用。铝合金具有热导率大、线膨胀系数大、易氧化、固液相氢溶解度差别大等特点,在焊接时极易出现变形、气孔、裂纹等缺陷,迫切需要先进的自动化焊接工艺及设备的支撑。变极性等离子弧(VPPA)焊接技术具有焊接缺陷少、可焊厚度大、工件变形小等优点,被称为铝合金“零缺陷”焊接方法。目前,国内的机器人VPPA焊接电源普遍依赖进口,不仅价格昂贵,而且还面临核心技术输入受限等问题;而国产化的VPPA焊接电源在功率级别、调控性能、可靠性以及工艺窗口范围等方面与国外先进水平还存在较大差距,严重限制了这一先进技术在我国铝合金焊接中的推广应用。本文从提高VPPA焊接工艺稳定性的角度出发,将大功率高频逆变技术和数字化控制技术相结合,研制了一款全数字化的600A级大功率机器人VPPA焊接电源,并对铝合金脉冲穿孔焊接工艺进行了研究。论文首先分析了 VPPA焊接工艺及焊接电源的研究进展,阐述了VPPA焊接电源的发展趋势。然后,对等离子弧特性进行了数值模拟,探索了关键工艺参数对其温度场和压力场分布的影响;在此基础上,提出了改善等离子弧工艺稳定性的控制方法;针对穿孔VPPA焊接成形稳定差问题,研究了穿孔熔池受力状态并给出了保持熔池稳定的必要条件,提出了变极性脉冲等离子弧(P-VPPA)穿孔焊接波形控制新方法。针对铝合金穿孔焊接工艺对焊接电源的性能要求,提出了机器人P-VPPA焊接电源的总体设计方案;探讨了主电路拓扑结构的换流机理,计算了主电路的关键参数并对关键器件进行了选型;构建了以DSC级ARM微处理器STM32F405RGT6为核心的焊接电源全数字化控制系统;开发了基于FreeRTOS内核环境的焊接电源数字化控制软件。最后,将研制的P-VPPA焊接电源与焊接机器人、高速摄影系统、数字送丝机、等离子焊枪等有机集成,构建了机器人P-VPPA穿孔焊接实验平台;测试了焊接电源的性能;探索了关键工艺参数对等离子弧特性以及铝合金穿孔焊接成形的影响。结果表明,所研制的机器人P-VPPA穿孔焊接电源性能稳定可靠,可实现所需焊接波形的精确调控;焊接电流、离子气流量、变极性频率、钨极内缩量等关键工艺参数对等离子弧特性的影响规律与数值模拟结果基本吻合;通过对焊接电流、离子气流量、焊接速度和送丝速度等铝合金脉冲穿孔焊接关键工艺参数的优化匹配,可在较宽的工艺窗口范围内获得较好的焊缝成形,焊接接头性能要比常规VPPA穿孔焊接的更好。
（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。
变极性等离子焊论文参考文献
[1].春兰,洪海涛,包晓艳.脉冲变极性等离子弧焊接信号的检测与分析[J].热加工工艺.2019
[2].张福彪.铝合金变极性脉冲等离子弧穿孔焊接电源及工艺研究[D].华南理工大学.2019
[3].卢振洋,刘峰,蒋凡,陈树君,余旭.电弧热丝变极性等离子弧增材制造铝合金成型尺寸预测[J].稀有金属材料与工程.2019
[4].闫德俊,李海洋,刘晓莉,钟美达,罗玖强.船用5083铝合金变极性等离子焊接头组织和性能[J].稀有金属材料与工程.2018
[5].乔琛嵘.基于Fluent的铝合金变极性等离子弧焊接数值模拟[D].内蒙古工业大学.2018
[6].苏太举.5083铝合金中厚板变极性等离子弧立焊工艺试验[J].金属加工(热加工).2018
[7].孙世烜,高彦军,苏志强,毕煌圣,刘西伟.2219铝合金变极性等离子横焊接头缺陷机理研究[J].压力容器.2017
[8].俞逸希,王继锋.基于小孔特征图像处理的变极性等离子弧焊接工艺研究[J].焊接.2017
[9].陈树君,雷彧,卢振洋,白立来,张浩.基于软PLC的变极性等离子弧焊接控制系统[J].焊接.2017
[10].李钊,杨春利,范成磊,林叁宝.新型变极性等离子弧横焊热-力特性及成形研究[J].机械工程学报.2017
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