普通CO2焊的焊接速度为0.3~0.5m/min,当焊接速度进一步提高时焊接稳定性变差,焊缝成形差,出现焊道咬边和“驼峰”焊道等缺陷。针对这一问题,设计了一种电流波控模型,利用波控逆变电源可控参数多、响应速度快的特点,分段控制熔滴过渡过程,解决高速CO2焊接过程中焊缝成形差的问题。详细介绍了波控系统控制电路的设计。电源主电路采用IGBT全桥式逆变电路,控制电路以dsPIC30F6010芯片为核心,实现对逆变电源能量输出的快速和精确控制。控制芯片输出四路相互独立的PWM波形,经驱动电路功率放大后触发IGBT,控制电源功率输出。控制电路包括:A/D采样电路、电弧电压及焊接电流反馈电路、时序控制电路、短路/燃弧标志判断电路、PWM DAC电路和等速送丝电路等。通过对短路过渡特点的分析,提出了适合于中薄板高速焊的电流波形控制方法。对CO2焊接过程中短路阶段和燃弧阶段采用不同控制策略,控制熔滴过渡过程中输入的能量,有针对性地解决高速CO2焊接过程中飞溅大及焊缝成形差的问题。基于该波控方法,设计了焊接过程各初始化程序、引弧程序、燃弧阶段控制程序、短路阶段控制程序、收弧程序和故障中断保护程序等。对研制的波控系统进行测试和试焊,并采用汉诺威焊接质量分析仪及MATLAB软件对熔滴过渡过程进行分析。实验结果表明,波控系统设计合理,运行可靠,能实现对熔滴过渡过程的分段控制,焊缝成形良好。