随着加工技术的发展,薄板的焊接量越来越大。微束等离子弧受到机械压缩,热收缩和磁收缩的作用,能量密度明显提高,弧柱挺直度高,对弧长的变化不敏感,电弧稳定性好,而且与其它高能束(激光束、电子束)焊接方法相比具有设备简单、成本低、效率高的优点,因此是目前薄板焊接较为理想的焊接工艺。由于变极性等离子焊接电源在铝合金焊接方面有着非常优异的表现,于是人们开始研制变极性微束等离子焊接电源以提高薄板铝合金的焊接质量。 本文根据薄板铝合金焊接的要求,研制了一台以单片机为控制核心的变极性微束等离子焊接电源。焊接电源主电路采用IGBT二次逆变技术实现变极性焊接电流波形输出,一次逆变实现焊接电流的恒流控制,二次逆变实现不同频率的变极性电流输出。针对变极性微束等离子焊接电源电流小,电流极性转变时容易出现熄弧等特点,除设计了维弧电源外,还采用施加电流脉冲、提高DCEP半波空载电压的方法以提高小电流焊接的稳定性。 文中研制了一套以TI公司的MSP430F449单片机为控制核心的变极性微束等离子焊接电源人机交互系统,它以VK72B液晶为人机交互界面,以键盘和编码器作为输入设备,参数显示形象、直观,参数设定和修改方便。本系统不仅可以实现对变极性微束等离子焊接的时序控制,而且还具有存储和调用的功能,可以保存20组焊接参数。实践表明,采用该控制系统的变极性微束等离子焊接电源操作简单,通用性和扩展性强。本系统可方便移植到变极性等离子、变极性TIG等需要复杂电流波形的焊接电源上。