脈沖雙熔敷極焊條電弧焊熔深與擴散氫研究.pdf

1、雙熔敷極焊條電弧焊是一種先進的焊接方法。其焊接電弧形成于兩焊芯端部，不同于傳統(tǒng)焊條電弧焊方法中電弧形成于工件與焊條之間，該方法改變了被焊工件的焊接熱循環(huán)，具有熔敷效率高、節(jié)約電能、工件上不存在活性斑點區(qū)、熔合比可調(diào)范圍廣等特點。將脈沖電源應(yīng)用于雙熔敷極焊條電弧焊，通過增大焊接接頭熔深、減少焊縫擴散氫含量來提高焊縫質(zhì)量，具有很大的現(xiàn)實意義。
　　 本文在保證焊縫成型初步確定焊接時脈沖參數(shù)的基礎(chǔ)上，運用正交試驗結(jié)合層次分析法對脈沖雙

2、熔敷極焊條電弧焊脈沖參數(shù)對焊縫熔深的影響進行了分析，并試驗研究了各脈沖參數(shù)數(shù)值的變化對熔深的影響規(guī)律，獲得了脈沖參數(shù)的優(yōu)化組合，保證焊縫具有較大的熔深和熔合比。論文還研究了除脈沖參數(shù)外其他焊接工藝參數(shù)，如焊接速度、燃弧端到工件的距離、運條方式、焊條傾角、焊條運行中兩焊芯的相對位置等對脈沖雙熔敷極焊條電弧焊焊縫成型，特別是焊縫熔深的影響，觀察對比了有無脈沖焊接條件下焊接接頭的顯微組織。并運用排液擴散氫測定法，測定了不同焊條在不同焊接條件下

3、焊縫中的擴散氫含量。為脈沖雙熔敷極焊條電弧焊的推廣應(yīng)用提供更多技術(shù)參考。
　　 通過四因素三水平正交試驗確定了頻率f、峰值電流Ip、基值電流Ib和占空比D四個脈沖參數(shù)對焊縫熔深的影響程度，影響程度由大到小的次序為峰值電流→頻率→占空比→基值電流。結(jié)合層析分析法計算出f、Ip、Ib和D四因素每個取值水平對焊縫熔深的影響權(quán)重大小為W=(0.12020.08650.1057，0.14130.11100.1850，0.02070.021

4、60.0202，0.05770.05910.0707)。脈沖電源應(yīng)用于雙熔敷極焊條電弧焊利于增加焊縫熔深。峰值電流230A-240A，頻率3.3Hz-3.7Hz，占空比48％-52％，基值電流160A-175A，焊后可獲得較大熔深。脈沖頻率、峰值電流、基值電流和占空比分別為3.5Hz、230A、160A和50％是脈沖參數(shù)的優(yōu)化組合，焊縫具有較大熔深和熔合比。
　　 其他焊接工藝參數(shù)對焊縫熔深也有影響。焊接速度和燃弧端到工件表面的

5、距離h對焊縫熔深影響較大，焊接過程中應(yīng)適當壓低電弧，h為4mm為宜。在一定范圍內(nèi)，隨著焊接速度的增加，焊縫熔深先增大后減小。焊接速度在4.5mm/s-6.3mm/s范圍內(nèi)，采用直線形運條法，焊條傾角保持50°-70°，兩焊芯縱列焊接，焊后能夠獲得相對較大熔深。焊接接頭顯微組織觀察發(fā)現(xiàn)，在基本相同的熱輸入條件下，脈沖電源焊接比無脈沖焊接時焊縫區(qū)晶粒較為細小，過熱區(qū)范圍較窄，魏氏組織中鐵素體針片形成脆弱面相對較少。
　　 焊縫中擴散