鎂合金輪轂微弧氧化電源及過程控制系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著鎂合金用量的不斷增長,提高其表面性能的要求日益迫切,微弧氧化工藝作為一種極具潛力的表面處理方法被廣泛關注。然而,微弧氧化過程受多種因素影響且涉及材料學、電弧物理、電化學、電力電子和控制系統(tǒng)等多個領域和學科,因此,許多問題至今尚未有明確的結論。
　　 本文以鎂合金輪轂的微弧氧化工藝為主要研究目的,以微弧氧化過程放電現象、負載波形及氧化膜層形貌為研究對象,通過理論分析和實驗驗證,提出微區(qū)電弧放電機理和模型,明確了微弧氧化對電源的

2、要求,并據此研制了面向工業(yè)生產的大功率微弧氧化電源。利用該電源完成了鎂合金輪轂微弧氧化的過程控制,實現了自動控制、提高了效率和質量,為工業(yè)生產提供了指導意義。論文工作主要包括以下內容:
　　 設計的面向工業(yè)生產的大功率微弧氧化脈沖電源,其主電路通過IGBT并聯(lián)和保護等措施,解決了輸出電流的沖擊問題,使功率電子器件可靠運行。以16位高性能單片機80C196KB為核心,研制了電源控制系統(tǒng)硬件電路,并以輸出脈沖波形和伏安特性控制為關鍵

3、,完成了控制算法和系統(tǒng)軟件的開發(fā)。以單片機AT89C52為核心研制了過程控制系統(tǒng),設計了人性化的人機界面,使設備的易用性、適應性和操作性能得以保證。配合所設計的通訊協(xié)議,兩個單片機系統(tǒng)之間經由串行異步通訊交換數據,并可通過RS-232C通訊接口與上位機聯(lián)接,為今后實現微弧氧化加工中心提供支持。研制的設備經測試達到了預期技術目標,并初步通過了應用考核。
　　 利用研制的電源,在大量實驗和理論分析的基礎上,根據不同時期微弧氧化的工藝