發(fā)布時間：2017-04-19 11:07

  本文關(guān)鍵詞：熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍結(jié)構(gòu)設(shè)計及研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旋轉(zhuǎn)電弧焊具有焊縫成型美觀、平緩,電弧對熔池具有攪拌作用,焊接質(zhì)量好等特點,主要應(yīng)用在厚板焊接,窄間隙焊接,空間多位置焊接等方面,應(yīng)用范圍廣。熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊發(fā)展到當(dāng)前時期,其焊槍結(jié)構(gòu)雖然得到不斷的改進和優(yōu)化,但是仍然存在焊槍結(jié)構(gòu)繁重,焊絲偏心機構(gòu)及其調(diào)節(jié)復(fù)雜,經(jīng)濟性差等缺點。針對目前熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍結(jié)構(gòu)存在的不足之處,本文對焊槍結(jié)構(gòu)等方面做了設(shè)計及優(yōu)化。此外,旋轉(zhuǎn)電弧焊在焊接過程中由于其電弧的機械旋轉(zhuǎn)運動,熔滴過渡特點和電弧形貌被改變,與傳統(tǒng)的熔化極電弧焊相比,其焊接過程比較復(fù)雜。因此,研究不同的焊接參數(shù)下熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊在焊接過程中的熔滴過渡形式、熔滴過渡特點及電弧穩(wěn)定性對于更好地去分析其焊縫成型、改善其焊接穩(wěn)定性、促進旋轉(zhuǎn)電弧焊更加廣泛的應(yīng)用具有重要的意義。本文設(shè)計了一種新型熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍,該焊槍可以實現(xiàn)電弧在焊接過程中做圓周運動,焊絲最大偏心量設(shè)計為5mm。其偏心結(jié)構(gòu)簡單,旋轉(zhuǎn)運動的控制精度高,制造經(jīng)濟,壽命長,可靠性高。研究了電弧偏心量為2mm下不同的焊接參數(shù)的焊縫成型。試驗表明,電弧的旋轉(zhuǎn)使電弧熱分布更加的均勻,電弧對熔池有一定的攪拌作用,很大程度上降低了焊縫的熔深,增加了焊縫的熔寬,深寬比降低。旋轉(zhuǎn)速度為40rpm時,焊縫成型較差,焊縫一邊出現(xiàn)波浪形的成型。旋轉(zhuǎn)速度增大到80rpm及更大時,可以得到表面平滑,潤濕角較小的良好的焊縫成型。采用漢諾威焊接質(zhì)量分析儀及高速攝像對不同焊接參數(shù)下焊接過程中熔滴過渡的特點進行了研究。研究表明,在小的焊接電流及焊接電壓下(短路過渡區(qū))電弧的旋轉(zhuǎn)并沒有改變?nèi)鄣蔚倪^渡方式,只是改變了熔滴短路過渡的頻率,且在熔池的前端短路過渡周期較大,在熔池的后方短路過渡周期小。在混合過渡區(qū),電弧的旋轉(zhuǎn)即改變了熔滴的過渡方式也改變了熔滴的過渡頻率。焊接電流為210A、電壓為25V時,一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)出現(xiàn)了射滴過渡、大滴過渡及短路過渡三者過渡方式。在射流過渡區(qū),電弧的旋轉(zhuǎn)同樣改變了其過渡方式,電流為240A、電壓為30V,旋轉(zhuǎn)速度為80rpm時,一個旋轉(zhuǎn)周期中主要有射流過渡、射滴過渡和短路過渡。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度為240rpm時,一個旋轉(zhuǎn)周期中主要有射流和射滴過渡。研究了不同焊接參數(shù)下旋轉(zhuǎn)速度對其焊接穩(wěn)定性的影響,在短路過渡區(qū)和射流過渡區(qū)時,大的旋轉(zhuǎn)速度下,其焊接穩(wěn)定性較好,而在混合過渡區(qū),電流210A、電壓25V時,旋轉(zhuǎn)速度為160rpm時其焊接穩(wěn)定性較好。最后,采用旋轉(zhuǎn)電弧焊進行了異種金屬的焊接實驗,實驗結(jié)果表明,本文設(shè)計加工的旋轉(zhuǎn)焊槍具有很好的工程應(yīng)用效果。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)設(shè)計 旋轉(zhuǎn)電弧 焊縫成型 熔滴過渡 焊接穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG434
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題的研究背景及意義11
• 1.2 旋轉(zhuǎn)電弧焊的設(shè)計及研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 旋轉(zhuǎn)電弧焊的技術(shù)特點11-12
• 1.2.2 旋轉(zhuǎn)電弧焊的種類12-14
• 1.2.3 熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3 常見的熔滴過渡形式及研究15-17
• 1.3.1 熔滴過渡的主要形式及其特點15-16
• 1.3.2 不同焊接方法對熔滴過渡的影響16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍的設(shè)計19-31
• 2.1 焊槍的設(shè)計要求及原則19-21
• 2.2 熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍各部分的設(shè)計21-26
• 2.2.1 焊絲偏心旋轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計21
• 2.2.2 焊絲偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)的設(shè)計21-22
• 2.2.3 驅(qū)動及傳動機構(gòu)的設(shè)計22-23
• 2.2.4 焊槍導(dǎo)電及絕緣設(shè)計23-24
• 2.2.5 氣體保護裝置的設(shè)計24-26
• 2.3 旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制機構(gòu)26-27
• 2.3.1 焊絲旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的選擇26-27
• 2.3.2 電機驅(qū)動器的選擇27
• 2.3.3 電機控制器與編碼器的選擇27
• 2.4 旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍結(jié)構(gòu)的優(yōu)化27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 實驗材料、方法及設(shè)備31-35
• 3.1 實驗材料31
• 3.2 旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍系統(tǒng)構(gòu)建31-33
• 3.3 熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊信息采集系統(tǒng)33-34
• 3.3.1 電流電壓信號的采集33
• 3.3.2 焊接過程熔滴及電弧形貌采集33-34
• 3.4 焊縫宏觀形貌分析34-35
• 第四章 熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊熔滴過渡特點及焊縫成型分析35-61
• 4.1 熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊的基本焊接參數(shù)35-37
• 4.2 短路過渡區(qū)的電弧形貌、熔滴過渡特點及焊縫成型分析37-42
• 4.2.1 短路過渡區(qū)不同旋轉(zhuǎn)速度下電流電壓函數(shù)云圖分析37-38
• 4.2.2 短路過渡參數(shù)下的電弧形態(tài)及熔滴過渡分析38-40
• 4.2.3 短路過渡時不同焊接參數(shù)下的焊縫成型分析40-42
• 4.3 混合過渡區(qū)的電弧形貌、熔滴過渡特點及焊縫成型分析42-48
• 4.3.1 混合過渡區(qū)不同旋轉(zhuǎn)速度下電流電壓函數(shù)云圖分析42-43
• 4.3.2 混合過渡參數(shù)下的電弧形態(tài)及熔滴過渡分析43-45
• 4.3.3 混合過渡時不同焊接參數(shù)下的焊縫成型分析45-48
• 4.4 射流過渡區(qū)的電弧形貌、熔滴過渡特點及焊縫成型分析48-52
• 4.4.1 射流過渡區(qū)不同旋轉(zhuǎn)速度下電流電壓函數(shù)云圖分析48-49
• 4.4.2 射流過渡參數(shù)下的電弧形態(tài)及熔滴過渡分析49-50
• 4.4.3 射流過渡時不同焊接參數(shù)下的焊縫成型分析50-52
• 4.5 旋轉(zhuǎn)電弧焊焊接過程中滴狀過渡時的受力分析52-53
• 4.6 不同焊接參數(shù)下的頻域分析53-59
• 4.7 本章小結(jié)59-61
• 第五章 旋轉(zhuǎn)電弧焊的實際應(yīng)用61-69
• 5.1 實驗材料及方法61-63
• 5.1.1 實驗材料61-62
• 5.1.2 焊接工藝62-63
• 5.2 焊接接頭宏觀形貌及組織分析63-65
• 5.2.1 焊接接頭的宏觀形貌分析63-64
• 5.2.2 焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織分析64-65
• 5.3 焊接接頭的力學(xué)性能65-67
• 5.3.1 焊接接頭的拉伸試驗結(jié)果與分析65-66
• 5.3.2 焊接接頭的顯微硬度測試結(jié)果及分析66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 第六章 結(jié)論69-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-76
• 參與的研究項目及科研成果76

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1 杉谷yP司,李浩然;自動高速旋轉(zhuǎn)電弧焊的發(fā)展和應(yīng)用[J];造船技術(shù);1996年08期

2 林良貴;郭寓岷;王玉榮;;鋼管磁控旋轉(zhuǎn)電弧焊研究[J];焊接通訊;1984年02期

3 郭其安,侯賢忠;旋轉(zhuǎn)電弧焊研究及其在管道施工中的應(yīng)用[J];焊接學(xué)報;1987年02期

4 金大成;;高速旋轉(zhuǎn)電弧焊自動裝置[J];焊接技術(shù);1990年05期

5 劉中青;高速旋轉(zhuǎn)電弧焊[J];機械工人(熱加工);1995年12期

6 李志剛;張華;;高壓水下環(huán)境旋轉(zhuǎn)電弧焊接的斷路臨界頻率分析[J];焊接學(xué)報;2012年10期

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1 李志剛;高壓水環(huán)境旋轉(zhuǎn)電弧焊接特性及其焊縫傳感跟蹤研究[D];南昌大學(xué);2009年

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  本文關(guān)鍵詞：熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍結(jié)構(gòu)設(shè)計及研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：316132