随着海洋工程的飞速发展，以及大量水下施工建设的出现，水下焊接技术在先进科学技术和需求的推动下进入了新的发展时期。为了提高焊接质量，国内外学者从水下焊接工艺和焊接电源入手，取得了一定的成效。从焊接电源入手可以通过简单、经济的水下焊接方法取得较好的焊缝。 本论文参阅了大量有关焊接电流控制的资料，根据水下焊接的特点，应用当前较成熟的电力电子技术，从焊接电源入手，对NB-400IGBT逆变焊机的控制电路做了重大的修改，设计调试了焊接电流电压控制板和接口板等电路，用两种方式对水下焊接电源的控制进行了探讨。 电流电压双环控制的方式是分时对电流和电压进行控制，并配合脉动送丝机构进行焊接。送丝的时候进行电流控制，停止送丝的时候进行电压控制。焊接电源的时序控制和波形控制都是由单片机80C196KC完成的。 电压单环控制方式是采用单一电压负反馈控制焊接过程，该装置最大的特点是：①焊接电源输出一高一低阶梯状的外特性；②送丝采用一送一停的脉动送丝方式，并且与焊接电源一低一高阶梯状外特性配合，高电平停止送丝，低电平送丝；③送丝阶段通过细化电压波形的方式进行电流控制。焊接过程也是在单片机80C196KC的控制下完成的。阶梯状外特性与脉动送丝严格同步。即：送丝机停止送丝时，焊接电源输出高电压；送丝马达(步进电机)工作，焊丝下送时，焊接电源输出低电压，单片机控制程序将低电压控制时间段分为若干个时间片，在每个时间片输出不同的电压值，以抑制短路电流的增长率，改善焊缝成型。 本研究利用80C196KC单片机，编写控制软件。该软件完成了焊接过程中的时序控制，起弧控制和收弧控制，脉动送丝的控制。软件还能输入焊接参数，并将焊接过程中电压电流显示出来。 本研究完成了电压电流双环控制和电压单环控制的焊接方式，并使用这两种方式进行水下焊接实验，初步实验结果表明，在一定脉动频率下，使用该系统能有效的抑制短路电流的峰值，使焊接过程稳定，飞溅较少，焊缝成型比没有电流控制时候更为美观。
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上传时间： 2013-11-17
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