極性比對方波交流TIg-MIG復合焊接電弧物理特性及熔滴過渡影響的研究.pdf

1、TIG焊接過程穩(wěn)定，焊縫成形良好，但存在焊接效率低下的不足;傳統(tǒng)單MIG焊接具有生產(chǎn)效率高，且易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，但焊接過程不夠穩(wěn)定。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)焊接工藝難以滿足人們對于高效低成本焊接的需求。因此，眾多高效焊接工藝出現(xiàn)并迅速發(fā)展。直流TIG-MIG復合焊接有效克服單獨焊接工藝不足，綜合焊接工藝的優(yōu)點，在高效焊接領域得到廣泛認同。但當設置TIG焊接為小參數(shù)焊接電流時，直流TIG-MIG復合焊接穩(wěn)定性差，斷弧現(xiàn)象嚴重，駝峰缺陷

2、難以克服，并伴有嚴重的焊接飛濺。改變焊接工藝參數(shù)，對TIG-MIG復合焊接工藝進行優(yōu)化具有十分重要的意義。
　　方波交流具有正半波與負半波轉(zhuǎn)換速度快，零點過渡區(qū)幾乎為零，電弧穩(wěn)定等優(yōu)點。本文提出在TIG焊接參數(shù)選擇上，利用方波交流代替直流進行方波交流TIG-MIG復合焊接工藝試驗，為該工藝后續(xù)優(yōu)化及工程應用提供理論基礎。
　　從焊接過程斷弧數(shù)量、電參數(shù)波形等方面對比分析了直流TIG-MIG復合焊接工藝和方波交流復合焊接工藝焊

3、接過程的穩(wěn)定性，結(jié)合焊縫成形，客觀分析兩種工藝的優(yōu)勢與不足。小參數(shù)TIG直流TIG-MIG復合焊接整體穩(wěn)定性差，斷弧現(xiàn)象嚴重，焊縫成形較差，駝峰現(xiàn)象難以克服，并伴有大量飛濺。方波交流TIG-MIG復合焊接斷弧較少，電參數(shù)波形更加穩(wěn)定，焊縫成形良好，極性比為10焊接工藝最優(yōu)。
　　分析了方波交流TIG-MIG復合焊接電弧物理特性，并對極性比對該工藝電弧物理特性的影響展開研究。時間方面，極性比增大，復合電弧吸引時間增長，排斥時間縮短。

4、電弧形態(tài)方面，極性比增大，復合電弧強度增強，兩電弧電磁力作用強化，吸引和排斥形態(tài)更加明顯。極性比小，復合電弧形態(tài)收縮，電弧集中，熱量集中。
　　分析了方波交流TIG-MIG復合焊接熔滴過渡特點，并探究極性比對熔滴過渡的影響機理。當TIG處于方波交流正半波時，MIG焊絲尖端熔化液態(tài)金屬明顯后偏，向熔池后方過渡;負半波時，焊絲端部熔化液態(tài)金屬前偏向熔池前方過渡。方波交流TIG-MIG復合焊接工藝MIG過渡熔滴主要維持后偏的過渡形態(tài)，過

5、渡進入熔池的后方。隨著極性比的增大，過渡熔滴向熔池后方過渡時間縮短，以前偏形態(tài)向熔池前方過渡時間增長。
　　分析了方波交流TIG-MIG復合焊接熔池流動特點及駝峰缺陷機理，并對極性比對熔池流動的影響展開研究。極性比為0（直流），MIG焊絲尖端錐狀液柱始終后偏過渡進入熔池尾部。盡管由于液態(tài)金屬層較厚，其對后向液體流的驅(qū)動作用較小，熔池液態(tài)金屬流向尾部形成壁面通道及熔池腫塊，容易形成駝峰。極性比為10，波形處于負半波時，過渡熔滴進入熔