申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2023-01-30

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN116021122B

主分类号：B23K9/167

分类号：B23K9/167;B23K9/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.05.16#实质审查的生效;2023.04.28#公开

摘要：本发明提供了一种基于SiC功率器件的局部干法水下快频MIG焊接方法，采用快频脉冲主电路与基值电流主电路叠加输出电流波形对工件进行焊接；快频脉冲主电路和基值电流主电路叠加输出的电流波形带有低、中、高三重频率叠加：在单个低频周期中嵌设有中频波形，中频波形中嵌设有高频脉冲；中频波形由若干连续的高波峰波形与若干连续的中波峰波形组成以形成强弱能量群；利用高频脉冲的电流快速变化来产生强烈磁场，使电流波形产生的电弧根据电流变化方向受到收缩的电磁力，从而形成对熔池的搅拌作用。该MIG焊接方法能够对熔池产生强烈的机械搅拌作用，能解决水下焊接焊缝气孔多、裂纹多和晶粒不均匀等缺陷，大大提升水下焊接质量。

主权项：1.一种基于SiC功率器件的局部干法水下快频MIG焊接方法，采用快频脉冲主电路与基值电流主电路叠加输出电流波形对工件进行焊接；其特征在于：快频脉冲主电路和基值电流主电路叠加输出的电流波形带有低、中、高三重频率叠加：在单个低频周期TL中嵌设有中频波形，中频波形中嵌设有高频脉冲；所述中频波形由若干连续的高波峰波形与若干连续的中波峰波形组成，以形成强弱能量群，利用强弱能量群对熔池冲击的强弱差异来形成对熔池的搅拌作用；利用高频脉冲的电流快速变化来产生强烈磁场，使电流波形产生的电弧根据电流变化方向受到收缩的电磁力，从而形成对熔池的搅拌作用；所述快频脉冲主电路和基值电流主电路叠加输出的电流波形是指采用如下两种方案之一：方案一、由基值电流主电路产生双脉冲电流波形；双脉冲电流波形的低频周期为TL；在单个低频周期TL中，双脉冲电流波形是：以中频周期TM为周期，以基值IB为基值，由若干连续的、峰值为峰值IP的高波峰波形与若干连续的、峰值为中值IM的中波峰波形组成；同时由快频脉冲主电路产生电流值为基值IF、频率为高频频率fH的快频电流；基值电流主电路与快频脉冲主电路的波形叠加在一起输出电流波形；方案二、由快频脉冲主电路产生快频脉冲；快频脉冲的低频周期为TL；在单个低频周期TL中，快频脉冲是：以中频周期TM为周期，以基值IFB为基值，由若干连续的、峰值为峰值IFP、频率为高频频率fH的高波峰高频脉冲和若干连续的、峰值为中值IFM、频率为高频频率fH的中波峰高频脉冲组成；同时由基值电流主电路产生电流值为基值IB的直流基值电流；基值电流主电路与快频脉冲主电路的波形叠加在一起输出电流波形；所述方案一中，中值IM＞基值IB≥80A；中值IM=（0.6～0.7）×峰值IP；且峰值IP与基值IF之和在280A～310A之间；峰值占空比DP为30%～50%；所述方案一中，由基值电流主电路产生双脉冲电流波形的方法是，包括如下步骤：S1、进行初始化设置：设置脉冲个数为0，低频周期TL、中频周期TM、峰值IP、中值IM、基值IB、峰值电流时间、基值电流时间和高平台时间；S2、判断当前脉冲个数乘以中频周期是否小于低频周期：若当前脉冲个数乘以中频周期大于等于低频周期，则当前脉冲个数清零，之后再将当前脉冲个数加1；若当前脉冲个数乘以中频周期小于低频周期，则直接将当前脉冲个数加1；判断当前脉冲个数乘以峰值电流时间是否小于高平台时间，若是则设置电流峰值为峰值IP，否则设置电流峰值为中值IM；S3、判断峰值电流时间是否完成：未完成则根据电流峰值输出高波峰波形或中波峰波形；已完成则根据基值IB和基值电流时间输出基值电流，直至基值电流时间完成；S4、判断电流波形调控是否结束：是则电流波形调控结束，否则跳至S2进行下一脉冲的调制；所述方案二中，中值IFM＞基值IFB≥80A；中值IFM=（0.6～0.7）×峰值IFP；且峰值IFP与基值IB之和在280A～310A之间；峰值占空比DP为30%～50%；所述方案二中，由快频脉冲主电路产生快频脉冲的方法是，包括如下步骤：Y1、进行初始化设置：设置中频脉冲个数为0，低频周期TL、中频周期TM、峰值IFP、中值IFM、基值IFB、高频频率fH、峰值电流时间、基值电流时间和高平台时间；Y2、判断当前中频脉冲个数乘以中频周期是否小于低频周期：若当前中频脉冲个数乘以中频周期大于等于低频周期，则当前中频脉冲个数清零，之后再将当前中频脉冲个数加1；若当前中频脉冲个数乘以中频周期小于低频周期，则直接将当前中频脉冲个数加1；判断当前中频脉冲个数乘以峰值电流时间是否小于高平台时间，若是则设置电流峰值为峰值IFP，否则设置电流峰值为中值IFM；Y3、判断峰值电流时间是否完成：未完成则根据电流峰值和高频频率fH输出高波峰高频脉冲或中波峰高频脉冲；已完成则根据基值IB和高频频率fH输出基值高频脉冲，直至基值电流时间完成；Y4、判断电流波形调控是否结束：是则电流波形调控结束，否则跳至Y2进行下一中频脉冲的调制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华南理工大学 基于SiC功率器件的局部干法水下快频MIG焊接方法

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