脉冲MIG焊(Pulsed Metal Inert Gas Welding)以其在较大电流调节范围内均能够实现射滴过渡、轴向性好,适用于全位置焊接、热输入量方便可调以及焊接质量好等优点,受到国内外广大焊接工作者的关注。脉冲MIG焊的出现,大大促进了高效率、高自动化程度以及高质量焊接工艺的发展。近年来随着市场对焊接生产效率、产品质量以及焊接生产的自动化、智能化要求的不断提高,传统的模拟控制脉冲MIG焊机并不能满足以上要求,正在逐步被数字化脉冲MIG焊机所取代。本文在国内外脉冲MIG焊电源研究的基础上,设计了基于单片机控制的数字化脉冲MIG焊机。首先,本文介绍了数字化脉冲MIG焊机的主电路结构及工作原理。主电路采用软开关式全桥逆变结构,选用IGBT作为逆变器件,逆变频率选定为20KHz,主电路主要由下述几部分组成:整流滤波电路、逆变电路、高频变压器、输出整流以及输出滤波电路。其次,介绍了所设计的数字化MIG焊机的控制系统,包括控制板的硬件设计以及软件编程。根据MIG焊的特点,控制板分为主控板、送丝板以及驱动板。其中主控板是整个控制系统的核心。作为控制核心的80C196KC单片机主要完成的工作包括:参数预置与显示、焊接过程时序控制、送丝信号以及驱动信号给出、电流电压信号采集以及A/D转换、PI控制、故障处理等。本文主要介绍了基于汇编语言的软件设计以及程序结构、主程序和中断子程序的编写并给出了相应的程序流程图。在程序编写中采用了几种常用的抗干扰措施,如看门狗、冗余指令、数字滤波等。最后,对上述设计的硬件电路以及软件程序进行调试,测出了相应的送丝波形图以及驱动波形图,并用电阻箱进行调试,测出了焊接脉冲波形,达到预期设计的目标。之后对不同直径的焊丝(Φ1.0、Φ1.2、Φ1.6)以及不同的焊丝材料(碳钢、不锈钢、铝及铝合金)进行焊接试验,给出了各种焊丝直径以及各种材料焊接时的焊接参数的推荐值,并对不同直径以及不同材料在焊接过程中的异同进行了分析。针对焊机调试及焊接过程中出现的问题,本文详细进行了描述,以供今后焊机一元化改进参考。