单片机控制铝合金脉冲MIG焊接设备

脉冲MIG焊是一种焊接质量较高的熔化焊方法，它的突出优点表现为：熔滴处于受控状态下进行，因而均匀可靠，飞溅很少，焊缝成型美观；特别是这种焊接方法可以采用很宽的电流调节范围，包括短路过渡到喷射过渡的所有电流区域，既能焊接厚板，也能焊接薄板，焊接薄板时与短路过渡比较有熔透性好、变形小、焊接效率高等特点：采用脉冲电流后，可采用较小的平均电流进行焊接，平均电流比GMAW焊时的连续电流喷射过渡的临界电流低，因此母材的热输入量低，焊接变形小，适用于全位置焊接；熔滴过渡过程可控性比较强。因此它在生产上得到了重视，特别是自动焊焊接时对焊接质量和精度要求比较高的场合更是如此。 弧长控制是焊接过程稳定的核心问题。对薄板铝焊而言，脉冲电流波形的精确控制，弧长的及时调整及有效控制；防止自动焊回烧、短路等现象的发生，是获得稳定的焊接过程的关键。本文提出一种新的电弧控制思路，在脉冲电流后期，即熔滴过渡前的瞬间采样电弧电压，然后提供一个表明弧长的信号，采用一定的弧长控制算法使在弧长发生变化的当前脉冲周期就得到有效的控制，如果弧长变短，脉冲频率增加，期间脉冲宽度保持不变，只减小基值电流宽度。实现了全电流范围内对弧长的快速稳定调节，取得了良好的工艺效果。 实验证明，本文以TI公司的MSP430F449单片机为控制核心，设计开发的一套脉冲MIG焊过程控制系统，不仅实现了焊接参数调节显示、焊接顺序控制、焊接过程中等速送丝配合恒流特性的电源控制等。而且良好的弧长控制作用防止了飞溅的发生，获得了稳定的焊接过程，无回烧、顶丝现象发生(目前铝自动焊中常发生的现象)。