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《天津大学》 2003年
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等离子弧焊中等离子云检测机理与模糊控制的研究

易小林  
【摘要】: 根据目前国内外在等离子弧焊接过程、质量控制方面的研究可知,等离子弧 焊接过程中电弧的稳定性,焊接质量的稳定性是人们关心的热点,而在小孔等离 子弧焊接中,检测小孔状态并对此进行控制,从而提高焊接质量是该领域的前沿。 本文根据等离子弧与熔池之间的相互作用,分析了等离子云(等离子弧反翘) 产生的机理,并根据焊接熔池形状的变化,分析了等离子云形态变化的机理。根 据等离子弧喷射速度和等离子弧对熔池作用力,分析当工件没有熔透时,在焊接 反方向,沿着熔池上表面最大切线角喷射,形成等离子云的机理。建立了仿真模 型,通过研究,得出等离子云喷射角(等离子弧反翘角)和熔深随焊接电流、焊 接速度等工艺参数之间的变化规律。 根据等离子体鞘层理论,得出了探针在等离子云中所产生鞘层电位的计算公 式,等离子云鞘层电压到达伏级,很容易检测。为了检测等离子云喷射角,提出 了一种用无电源探针检测等离子云的新方法。通过检测等离子云中不同温度、不 同等离子云喷射角下的电压值,可以检测等离子云喷射角进行熔深控制。 研究了探针在高温等离子云中的烧损和熔化规律,结果表明,只要探针位置 放置适当,完全可以用探针检测高温等离子体,因此采用无电源探针法可以检测 高于探针熔点的等离子体温度。 设计了无电源探针法检测等离子云装置,该装置简单、可靠,具有很好的工 业应用前景。通过试验,验证了鞘层理论的正确性,验证了焊接电流、焊接速度 以及探针位置对鞘层电压的影响,并分析了探针位置,焊接电流,焊接速度对等 离子云喷射角的影响规律。 在理论和试验的基础上,将模糊控制理论引入到等离子弧焊接熔深的控制中, 建立了模糊控制器模型,提出了一种通过检测等离子云喷射角,并用电流补偿的 方法,保证等离子云喷射角恒定,进行熔深控制的新方法。仿真研究表明,可以 实现焊接熔深及熔透的智能控制。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TG456

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 宋东风,胡绳荪,孔祥芬;等离子弧焊小孔行为的反翘电压检测[J];焊接学报;2005年03期
2 马立;胡绳荪;朱玉欣;殷凤良;;脉冲等离子弧焊穿孔熔池的等离子云传感[J];焊接学报;2006年02期
3 殷凤良;胡绳荪;郑振太;朱玉欣;;利用等离子体反翘控制穿孔等离子弧焊中小孔的稳定性[J];焊接学报;2006年07期
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1 霍玉双;基于力平衡条件下等离子弧焊小孔形状分析[D];山东大学;2010年
2 殷凤良;等离子弧焊接过程的数值模拟[D];天津大学;2007年
【参考文献】
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1 胡百僖;黄从达;陶爱龙;李少平;;利用声音信号进行脉冲等离子弧全位置焊接质量控制系统的研究[J];焊接;1980年05期
2 康健,吴永泰;真空磁压缩等离子弧焊接方法的研究[J];焊接学报;1987年01期
3 武传松,陈定华,吴林;TIG焊接熔池中的流体流动及传热过程的数值模拟[J];焊接学报;1988年04期
4 曹振宁,武传松,吴林;TIG焊接熔透熔池的数学模型[J];焊接学报;1996年01期
5 代大山,宋永伦,江伟,张慧,朱轶峰,董春林;小孔等离子弧焊接质量控制的研究概况及发展[J];焊接技术;2000年06期
6 武传松,郑炜,吴林;脉冲电流作用下TIG焊接熔池行为的数值模拟[J];金属学报;1998年04期
7 孙俊生,武传松;电弧压力对MIG焊接熔池几何形状的影响[J];金属学报;2001年04期
8 董春林,吴林,朱轶峰,张慧,邵亦陈;不锈钢等离子弧焊熔池小孔行为的弧光传感研究[J];机械工程学报;1999年06期
9 徐滨士,马世宁,刘世参,田保红,李诗卓;高速电弧喷涂粒子速度和雾化特性研究[J];机械工程学报;2000年01期
10 王耀文,陈强,孙振国,孙久文,王海燕;等离子弧焊接穿孔行为的声信号传感[J];机械工程学报;2001年01期
【共引文献】
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1 包峰;胡世武;;等离子弧焊接工艺参数对焊缝成形的控制[J];焊接;1993年12期
2 刘立,李爱国,陈德善,杭争翔;碳弧气刨电源种类及极性对刨槽质量的影响[J];焊接;1995年08期
3 廖平,耿正;低碳钢TIG焊电涡流传感熔透控制的研究[J];焊接;1997年11期
4 杨文杰,陈学琴;新型等离子弧切割程控电路的设计[J];焊接;1997年12期
5 尹柯,马臣,廖平,李慕勤,李木白;稀土及合金对粉块堆焊耐磨性的影响[J];焊接;1998年01期
6 凌泽民,周上祺,徐楚韶,郝金玺,程雄文;电子束焊功率密度分布与温度场关系的研究[J];焊接;1999年05期
7 刁淑生,梁东图,潘川,储少军,李永林;碳化钨堆焊热保护技术[J];焊接;2000年04期
8 张凌;电极因素对钨极氩弧焊焊接工艺性的影响[J];焊接;2003年02期
9 何小东 ,张建勋 ,裴怡 ,巩水利;航空用钛合金激光焊和TIG焊残余应力测试[J];焊接;2003年10期
10 李桓,郭胜,陈埒涛,刘琼,王庆国,田鹏,叶长军;脉冲埋弧焊工艺研究及焊缝熔深特征[J];焊接;2004年07期
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1 张鹏;双相钢电阻点焊性能特征与焊接机理研究[D];华中科技大学;2010年
2 颜湘莲;交流输电线路单相接地潜供电弧自熄特性研究[D];中国电力科学研究院;2009年
3 袁志军;球管焊接数值模拟及焊接残余应力影响因素研究[D];南昌大学;2010年
4 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
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7 杨平;常压等离子体聚合共轭聚合物荧光纳米颗粒的研究[D];东华大学;2010年
8 王春莹;聚酯低温等离子体表面改性及喷墨印花应用性能研究[D];江南大学;2011年
9 韩海玲;等离子枪体的换能效果及电弧特性的研究[D];沈阳工业大学;2010年
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【同被引文献】
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1 殷殿相;周大中;迟元魁;郭长林;;提高等离子焊接过程稳定性的途径[J];焊接;1979年03期
2 胡百僖;黄从达;陶爱龙;李少平;;利用声音信号进行脉冲等离子弧全位置焊接质量控制系统的研究[J];焊接;1980年05期
3 陈强,潘际銮,大岛建司;电弧焊接的模糊控制[J];焊接;1994年08期
4 马立,胡绳荪,殷凤良,宋东风;等离子弧焊接过程数值模拟的现状及发展[J];焊接;2005年08期
5 刘玉岭,李薇薇,檀柏梅;微电子工艺中的清洗技术现况与展望[J];河北工业大学学报;2002年06期
6 左锐;;西门子PLC可编程序控制器的抗干扰分析[J];河北冶金;2006年05期
7 刘宪秋,李守荣;我国工业清洗中化学清洗技术的发展[J];化工进展;1999年06期
8 方宇洞,陈圣鸿;一个用于选择焊接方法的模型及其计算机专家系统[J];焊接学报;1989年04期
9 董红刚,高洪明,吴林;固定电弧等离子弧焊接热传导的数值计算[J];焊接学报;2002年04期
10 雷玉成,郑惠锦,程晓农;铝合金等离子弧立焊穿孔熔池的计算机模拟[J];焊接学报;2003年01期
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1 赵朋成;全熔透TIG焊接熔池形态瞬时行为的数值模拟[D];山东大学;2003年
2 赵明;全熔透GTAW熔池形态数值模拟精度的改进[D];山东大学;2006年
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6 胥国祥;激光+GMAW-P复合热源焊焊缝成形的数值模拟[D];山东大学;2009年
【二级引证文献】
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1 霍玉双;基于力平衡条件下等离子弧焊小孔形状分析[D];山东大学;2010年
2 张涛;PAW焊接熔池—小孔流场与热场动态行为的数值分析[D];山东大学;2011年
3 贾传宝;受控脉冲穿孔等离子弧焊接控制系统的研究[D];山东大学;2009年
4 赵华夏;高压环境焊接电弧特性及熔滴过渡行为研究[D];北京化工大学;2010年
5 孙俊华;受控脉冲穿孔PAW焊接熔池与小孔瞬时演变行为的数值分析[D];山东大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 胡百僖;黄从达;陶爱龙;李少平;;利用声音信号进行脉冲等离子弧全位置焊接质量控制系统的研究[J];焊接;1980年05期
2 康健,吴永泰;真空磁压缩等离子弧焊接方法的研究[J];焊接学报;1987年01期
3 陈武柱,井上胜敬;图象处理在窄间隙MIG/MAG焊在线检测中的应用[J];焊接学报;1988年04期
4 宋永伦;李俊岳;吴仁育;卢元军;;弧焊区图象信息的光谱传感技术[J];焊接学报;1992年02期
5 武传松;曹振宁;吴林;;熔透情况下三维TIG焊接熔池流场与热场的数值分析[J];金属学报;1992年10期
6 武传松,L.Dorn;熔滴冲击力对MIG焊接熔池表面形状的影响[J];金属学报;1997年07期
7 董春林,吴林,朱轶峰,张慧,邵亦陈;不锈钢等离子弧焊熔池小孔行为的弧光传感研究[J];机械工程学报;1999年06期
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2 王亚军;电子束束流特性及其对焊缝成型影响的研究(二)[J];航空制造技术;1996年02期
3 董俊慧,陈芙蓉,徐润生,李建国,夏向东;LCCE焊接熔深特性研究[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);1999年04期
4 李桓,郭胜,陈埒涛,刘琼,王庆国,田鹏,叶长军;脉冲埋弧焊工艺研究及焊缝熔深特征[J];焊接;2004年07期
5 胡礼木;;焊接工艺参数对不锈钢A-TIG焊焊缝熔深的影响[J];焊接;2006年02期
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8 黄勇;樊丁;樊清华;;活性剂增加铝合金交流A-TIG焊熔深机理研究[J];机械工程学报;2006年05期
9 黄勇;林涛;樊丁;;单质对低碳钢A-TIG焊焊缝成形的影响[J];兰州理工大学学报;2007年01期
10 黄勇;樊丁;杨鹏;林涛;;活性剂对镁合金交流A-TIG焊的影响[J];焊接学报;2007年06期
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1 张瑞华;樊丁;;不锈钢A-TIG焊接法研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
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3 樊艳峰;刘金合;罗晓娜;徐韦锋;;低功率激光-TIG电弧复合焊接不锈钢熔深的研究[A];陕西省焊接学术会议论文集[C];2008年
4 潘晓冬;刘金合;包海涛;徐韦锋;朱石刚;;活性剂对不锈钢YAG激光-电弧复合焊接的影响[A];陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C];2009年
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10 王永福;刘金合;郭东东;;二极管泵浦Nd:YAG—MAG复合焊接工艺研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
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1 易小林;等离子弧焊中等离子云检测机理与模糊控制的研究[D];天津大学;2003年
2 王志江;脉冲熔化极气体保护焊接熔深自适应区间模型控制[D];哈尔滨工业大学;2010年
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1 黄勇;铝合金A-TIG焊活性剂研制及其熔深增加机理研究[D];兰州理工大学;2003年
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8 段晓宁;弧焊机器人摆动跟踪时的焊接电参数特征[D];山东大学;2005年
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