厚壁鋁合金擺動電弧窄間隙MIG焊工藝技術(shù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,鋁合金厚板的應(yīng)用越來越廣泛,窄間隙焊接技術(shù)是一種高效焊接技術(shù),焊接厚板可以有效的提高生產(chǎn)率,減少變形,缺點是容易出現(xiàn)側(cè)壁未熔合,擺動焊接可以提高側(cè)壁熱輸入,解決側(cè)壁未熔合。本文在自主設(shè)計擺動窄間隙MIG焊炬的基礎(chǔ)上,通過研究窄間隙擺動焊接熔滴過渡特點及溫度場分布情況,探索擺動電弧對鋁合金窄間隙焊接過程的作用,并對窄間隙焊接工藝進(jìn)行研究,分析焊接參數(shù)對焊縫成形的影響規(guī)律,確定最佳工藝參數(shù)區(qū)間,最終獲得無缺陷的焊接接頭。

2、
　　本課題設(shè)計開發(fā)了擺動窄間隙MIG焊炬,該焊炬采用偏心導(dǎo)電嘴,電機(jī)帶動齒輪正反轉(zhuǎn),使焊絲跟隨導(dǎo)電嘴周期性的擺動。設(shè)計了雙重保護(hù)氣噴嘴,內(nèi)置噴嘴為插入式噴嘴,外置噴嘴可在其上自由滑動,在焊接深坡口時具有重要意義,設(shè)計的焊炬結(jié)構(gòu)緊湊,性能良好。
　　利用高速攝像和電流電壓信號采集系統(tǒng)研究了擺動電弧窄間隙焊接過程中熔滴過渡特點。對比焊絲擺動與不擺動時的焊接過程,發(fā)現(xiàn)擺動電弧可以促進(jìn)熔滴過渡。窄間隙焊接過程中,在坡口中間時熔滴過

3、渡表現(xiàn)為滴狀過渡,在側(cè)壁時為射滴過渡。表現(xiàn)在電信號上為接近側(cè)壁時電流增大,坡口中間時電流最小。當(dāng)焊接參數(shù)變化時,熔滴過渡形式符合上述結(jié)論,但熔滴過渡頻率及熔滴直徑會發(fā)生變化,從而影響熔池的形狀,與焊縫最終的成形密切相關(guān)。
　　通過建立窄間隙擺動焊接溫度場模型,實現(xiàn)對擺動熱源和路徑的加載,發(fā)現(xiàn)了電弧擺動使焊縫中心的峰值溫度降低,高溫停留時間減少,側(cè)壁處的溫度提高,因此電弧擺動有助于熱量向焊縫寬度方向傳導(dǎo),有利于增大窄間隙焊接時的側(cè)壁