随着焊接技术在工业生产中的广泛应用,生产厂家为了提高市场竞争力,越来越强调降低成本,提高生产率。在焊接过程中引入磁场控制成为一种正在发展的先进的焊接技术。焊接电弧作为等离子体,具有优良的导电性,利用外加磁场可以改变电弧的形态和运动特性,从而改善因高速TIG焊引起的咬边、驼峰等缺陷,提高焊接生产率。利用外加磁场控制焊接过程,其装置可以输出交直流电源并且能进行高低频转换、电流幅值均连续可调,且具有体积小、重量轻、电路简单、调节方便等特点。文中对所研制的焊接磁搅拌装置控制电路、驱动电路和反馈电路进行了改进和设计。主电路采用全桥式双逆变结构,分别采用SG3525A和SG3526作为一次逆变控制电路和二次逆变同步控制电路的PWM芯片,并设计了相应的驱动电路。同时设计了软启动电路,可以防止装置在合闸瞬间产生的浪涌电流,保护逆变功率开关管,抗干扰电路。本文还给出了磁控设备安装调试过程中的实验波形,并对各波形进行了分析。在原始设备只有交流输出的基础上增加了直流输出。磁头装置采用与钨极同轴对称的方式设计,根据横向磁场的分布特征以及对焊接工艺和抗外部干扰的要求,本文所设计的磁头绝缘,冷却,密封设计避免了焊接过程中外界因素对磁场的干扰;磁头整体的小型化使该装置可以实现多种形式的焊接工艺。利用所研制的焊接磁搅拌装置对高速TIG焊焊接过程施加直流横向磁场,并对焊缝进行了金相组织观察和扩口试验,结果表明,外加直流横向磁场可以有效地控制焊接电弧,降低焊接气流量(从0.7 m3/h降低到0.5 m3/h)、焊接电流(从95A降低到75A)、提高焊接速度(从3.5 m/min提高到5.5 m/min),并且获得良好的焊缝形貌和力学性能。