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高效化焊接对提高焊接生产效率效果明显,是目前焊接界的研究热点。要实现高效化焊接,关键在于焊接电流的进一步提高。对于双丝脉冲MIG焊而言,提高焊接电流后,双电弧干扰将会变严重,从而影响焊接质量。双电弧干扰问题成为制约双丝脉冲MIG焊大功率化的主要瓶颈。本课题在国家自然科学基金项目(51205136)的资助下,对大功率双丝脉冲MIG焊双电弧干扰及双脉冲优化控制进行研究。在分析双丝脉冲MIG焊原理和特征的基础上,确定了大功率双丝脉冲MIG焊电源系统总体技术方案。分析了逆变式焊接电源主电路拓扑结构,根据大功率双丝脉冲MIG焊电源输出大功率化的要求,焊接电源选用全桥逆变主电路并联拓扑结构。分析了双电弧干扰的产生原理,并针对双电弧干扰,确定了减小双电弧干扰的脉冲焊接方法和双脉冲优化方案。在分析双丝脉冲MIG焊焊接工艺对控制性能需求的基础上,确定了大功率双丝脉冲MIG焊电源的数字化控制总体方案,设计了焊接电压电流信号采样电路、故障保护电路和IGBT驱动电路等控制系统硬件,编写了防积分饱和PI恒流控制算法程序、单双脉冲同步、交替和随机三种相位协同控制程序、引弧和收弧程序等控制系统软件,实现了大功率双丝脉冲MIG焊的多相位数字化协同控制。针对焊接系统工作时电磁辐射严重的情况,对多相位数字化协同控制系统硬件和软件作了电磁兼容优化设计。对所研制的大功率双丝脉冲MIG焊电源系统进行模拟负载试验和大功率双丝脉冲MIG焊工艺试验。试验结果表明,所研制的大功率双丝脉冲MIG焊电源系统满足设计要求,实现了同步、交替和随机三种相位的单脉冲和双脉冲焊接,焊接效率高,双脉冲优化焊接能改善焊缝成形质量。对大功率双丝脉冲MIG焊双电弧进行高速摄像研究,通过拍摄的双电弧形态图像分析了单脉冲和双脉冲焊接工艺下的双电弧干扰情况,试验结果表明,采用脉冲焊的交替相位焊接工艺,能有效减小双电弧干扰;对于同步相位焊接方式,通过采用双脉冲优化焊接工艺,则能优化双电弧之间电弧力的分布情况,减小双电弧的相互干扰。