0 前言
机是在逆变电源基础上,结合计算机技术,采用数字信号处理器(DSP),通过微处理器的精确运算来控制焊接振动时效机的各项性能及工作全过程,控制电路高度集成、简化。通常的模拟焊接振动时效机每增加一项功能都要靠增加相应的控制电路等硬件来实现,而全数字焊接振动时效机只需改变电脑软件就可以实现。因此,电子元器件减少了40%,体积、质量减小的同时,故障率大大降低。最重要的是通过软件来控制电弧特性使我们得到了想象不到的焊接振动时效装置性能,由于摒弃了与温度漂移有关的模拟元器件,焊接振动时效装置控制精确度和可重复性得到了很大的提高。
1 工作过程
全数字MIG焊接振动时效机的核心是主控制系统,见图1。工作时首先通过数字面板设定焊接振动时效装置参数,主控制系统通过RS485数字接口向送丝机发出工作指令,同时通过数字信号处理器(DSP)向逆变电源发出工作指令,焊接振动时效装置过程开始。在焊接振动时效装置过程中实际焊接振动时效装置参数经反馈回路、模/数(A/D)转换后由数字信号处理器(DSP)反馈到主控制系统,面板显示实际值的同时主控制系统将实际参数与预设值进行比较,并将修正指令发给送丝机和电源。整个过程由于都是数字信号的传输和比较,因此,非常迅速、精确和抗干扰。

2 熔滴过渡
熔化极气体保护焊时随着电流密度、电弧功率和保护气体的不同,可以出现各种不同的熔滴过渡电弧。全数字焊接振动时效机可以很方便地控制各种电弧,尤其是短路电弧和脉冲电弧。CO2焊时采用短路电弧,焊接振动时效机根据母材厚度、焊丝材质和直径设定出最佳电流波形,获得稳定的电弧和极少的飞溅。焊接振动时效装置铝或不锈钢时焊接振动时效机可以控制和输出最佳的脉冲波形(图2),实现脉冲电弧过渡,精确的控制可以做到一个脉冲过渡一个熔滴,实现几乎无飞溅焊接振动时效装置,从而允许采用较大直径的焊丝焊接振动时效装置较薄的板材。如可以用φ1.2 mm的铝丝焊接振动时效装置0.8 mm的铝板,除可以大大节省焊丝成本外,φ1.2 mm的铝丝有较好的体积与表面积比,可减少对熔池的污染,降低气孔缺陷率。

3 弧长控制
图3中的阶梯形工件A端到B端的高度差为27 mm,焊接振动时效装置过程中焊丝伸出长度迅速增加,弧长维持恒定,熔滴过渡依然是"一个脉冲一个熔滴",焊缝成形和熔深都保持了很好的一致性。这些都取决于全数字控制系统的实时监控。
4 引弧与收弧
常规MIG焊接振动时效机引弧时焊丝一接触工件,短路电流迅速上升,使焊丝快速熔化爆断产生电弧,飞溅很大;全数字焊接振动时效机则可控制短路电流的上升速度,使电弧引燃相对柔和,飞溅极少,选配拉丝焊枪时采用回抽焊丝引弧、可实现完全无飞溅引弧。

另外,由于铝的低熔点、高导热性特点,起焊点冷态难以熔透,收弧处过热易烧穿。利用全数字焊接振动时效机的特殊焊铝程序(图4),可以设定较大的起弧焊接振动时效装置能量,使电弧引燃时就将母材熔化,收弧时焊接振动时效装置电流减至较小的收弧电流充分填满弧坑。并且熄弧时输出一个脉冲,去除焊丝端头的熔球,以利于下次引弧(图5)。
