电磁作用焊接技术是近年来完善起来的一种新的焊接技术,应用也日趋广泛。电磁搅拌装置作为电磁作用焊接技术研究中的关键设备,对于材料加工过程的机理研究和质量控制有着直接关系。本文采用双逆变技术研制了一种新型的能与焊接电压或者电流频率同步可控的同步磁控设备。该装置可以输出交直流电源并且能产生与焊接电压波形匹配的交变间歇方波脉冲,频率、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CD74HC4046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。分析对比了各种常用电力电子器件。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。本文还给出了同步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。试验结果表明,同步磁控设备能输出与焊接电压波形相匹配的稳定的交变间歇方波脉冲,各项性能指标均达到设计要求。利用所研制的焊接磁搅拌装置对埋弧堆焊焊接过程施加交变间歇纵向磁场,比较施加和未施加磁场两种情况下的埋弧堆焊的焊缝区组织,结果表明,外加交变间歇纵向磁场可以有效地细化埋弧焊焊缝晶粒。通过分析试验结果,本文对电磁搅拌的作用机理进行了分析。焊接磁搅拌试验的成功也进一步验证了所研制的焊接磁搅拌装置的实用性。