汪殿龙，张志洋，李亚博

(河北科技大学 材料科学与工程学院，河北 石家庄 050018)

0前言

脉冲TIG（Tungsten Insert Gas）焊作为一种高效、优质、节能的焊接方法，具有独特的优越性，得到了广泛的应用。目前常用的脉冲TIG焊机多为逆变式，电路结构复杂且成本较高。在低热输入量焊接场合如冷修补焊接时，普通脉冲TIG焊的缺点是修复精度低、热输入量大、零部件的热变形量大[1]。相对于传统的逆变焊接电源，DC-DC斩波电源作为一种传统的电源结构更容易实现高频，没有逆变电源中变压器偏磁的问题，能够随意伸缩占空比，并具有快速的负载阶跃响应，能实现良好的动态特性、稳定性和可靠性[2]，同时可以精确控制热输入量，尤其在小电流场合具有较大的优势。

针对冷修复焊接，本研究提出一种基于Buck型DC-DC变换电路的脉冲TIG焊机，该电路通过控制脉冲时间（1～500 ms）进行瞬时放电，脉冲频率可调节，使被修复工件有充分的冷却时间，实现冷修补，弥补了传统修复工艺存在的问题。

1 总体结构

焊机总体结构原理如图1所示。AC 220 V工频交流电经过变压器降压后变为AC 50 V电压，经过整流电路和滤波电路变成直流电压。由开关管S、二极管VD和电感L组成的Buck型DC-DC电路将直流电压降为焊接所需要的电压。降压变压器二次线圈采用双绕组，滤波电容C采用多电容并联阵列，在滤波的同时为焊接脉冲提供能量。

图1 焊机总体原理框图

焊机通电后，首先开启气阀进行自动检气，然后设定焊接脉冲电流、脉冲频率、脉冲时间，并通过数码管显示。……