. . . . 焊接新技术 一、 数字化焊接电源技术： 所谓数字化焊接电源是指焊接电源的主要控制电路由传统的模拟技术直接被数字技术所代替，在控制电路中的控制信号也随之由模拟信号过渡到0/1 编码的数字信号。 焊接电源实现数字化控制的优点，主要表现在灵活性好、稳定性强、控制精度高、接口兼容性好等几个方面。 焊接电源向数字化方向发展，包含两方面的内容。一个是主电路的数字化，另一个是控制电路的数字化。 主电路的数字化中，变压器的设计是关键，主要采用开关式焊机，如：逆变电源（见图 1、2）等。焊接电源主电路的数字化使得焊接电源的功率损耗大大地减少，随着工作频率的提 高，回路输出电流的纹波更小，响应速度更快，焊机能够获得更好的动态响应特性。 图 1 变压器体积-工作频率关系曲线 逆变式电源主电路框图 控制电路的数字化主要采用数字信号处理技术，由模拟信号的滤波、模/数转化、数字化处理、数/模转化、平滑滤波等环节组成，最终输出模拟控制量从而完成对模拟信号的数字化处理。控制系统原理见图 3。 3X380 功率 输出 PWM 采样 控制面板送丝机 局部串行控制总线 网络管理与控制程序升级 图 3 数字化逆变弧焊电源的控制系统原理框图 . . . . 图 3 激光辅助电弧焊接 图 3 激光辅助电弧焊接 图 4 电弧激光顺序焊接 二、 激光复合焊技术： 激光作为一个高能密度的热源，具有焊接速度高，焊接变形小，热影响区窄等特点。 但是，激光也有其缺点：能量利用率低、设备昂贵；对焊前的准备工作要求高，对坡口的加工精度要求高，从而使激光的应用受到限制。近年来激光电弧复合热源焊接得到越来越多的 研究和应用，从而使激光在焊接中的应用得到了迅速的发展。主要的方法有：电弧加强激光 焊的方法、低能激光辅助电弧焊接方法和电弧激光顺序焊接方法等。 图 1、图2 是两种电弧加强激光焊的方法，图1 是旁轴电弧加强激光焊，图2 同轴电弧加强激光焊。在电弧加强激光焊接中，焊接的主要热源是激光，电弧起辅助作用。 图 1 旁轴电弧加强激光焊 图 2 同轴电弧加强激光焊 在低能激光辅助电弧焊接中，焊接的主要热源是电弧，而激光的作用是点燃、引导和压缩电弧，如图 3 所示。 电弧激光顺序焊接方法主要用于铝合金的焊接。在前面 2 种电弧和激光的复合中，激光和电弧是作用在同一点的。而在电弧激光顺序焊接中，两者的作用点并非一点，而是相隔有一定的距离，这样做的作用是提高铝合金对激光能量的吸收率，如图4 所示。 三、 搅拌摩擦焊技术 ： 搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding)是英国焊接研究所 TWI(The Welding Institute) 提出的专利焊接技术，与常规摩擦焊一样,搅拌摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接热源。不同 之处在于，搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体形状的焊头(welding pin)伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化， 同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图1 所示。在焊接过程中,工件要刚性 固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进
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