摘要：在穿孔等离子弧焊接过程中,为使小孔的＂开—闭—开＂状态转换更加平稳,对研制出的方波脉冲穿孔等离子弧焊接系统做出进一步的改进。设计出脉冲后沿带两个缓降坡度的脉冲焊接电流波形,通过调节这两个下降斜率的大小,可以更加灵活地控制热输入和等离子流力;在优化脉冲参数的基础上,提高穿孔状态转变的平稳性。以表征小孔尺寸的等离子弧尾焰电压为被控制量,脉冲电流峰值及其两个后沿下降斜率为控制量,采用PI控制算法和受控脉冲穿孔的控制策略,建立受控脉冲穿孔等离子弧焊接控制系统。工艺试验结果表明,系统准确工作在＂一脉一孔＂状态,既保证穿孔,又使小孔尺寸维持在预定值附近;与原来的方波相比,小孔的＂开—闭＂状态转换更加平稳,焊缝成形良好,控制效果显著。

关键词：受控脉冲穿孔 等离子弧焊接 尾焰电压 小孔 控制系统 

单位：山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室 济南250061 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 青岛266001