【摘要】：超窄間隙焊接具有傳統(tǒng)焊接方法無(wú)法比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì),有著廣闊的應(yīng)用前景,受到了廣泛關(guān)注。其中,焊劑片約束電弧超窄間隙焊接技術(shù)已得到一定的發(fā)展,然而其焊接工藝穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。在焊劑片約束電弧超窄間隙焊接中,關(guān)鍵問(wèn)題是如何將焊劑片準(zhǔn)確、可靠地送置到坡口底部。同時(shí),焊劑片在坡口中的相對(duì)位置是焊劑片有效約束電弧的關(guān)鍵因素,焊絲與焊劑片的距離直接影響著電弧穩(wěn)定性。為了解決這一問(wèn)題,本文提出送置焊劑片鏈超窄間隙電弧焊接方法。首先,設(shè)計(jì)制作了送置焊劑片鏈超窄間隙電弧焊接裝置。該裝置由焊劑片自動(dòng)輸送裝置和超窄間隙焊槍兩部分組成。其中,焊劑片自動(dòng)輸送裝置實(shí)現(xiàn)了焊劑片的自動(dòng)送置以及對(duì)焊絲與焊劑片的相對(duì)位置的精確控制,且焊劑片輸送速度可調(diào),從而與焊接速度保持同步。超窄間隙焊槍采用了一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),一方面提高了整個(gè)裝置的剛度和穩(wěn)定性,另一方面避免了零部件之間接觸不良的問(wèn)題,保證了良好的導(dǎo)電性能。同時(shí),在前期焊槍設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,對(duì)焊槍槍頭以及焊槍絕緣進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),確保了焊絲與導(dǎo)電嘴可靠接觸和焊槍在高溫環(huán)境下良好的絕緣性能。其次,在此裝置的基礎(chǔ)上研究了焊絲與焊劑片之間的距離以及電弧電壓對(duì)電弧穩(wěn)定性的影響。通過(guò)采集焊接電流電壓波形,分析了不同間隙距離下的電弧特性。在一定的坡口寬度和采用合適焊接工藝參數(shù)的情況下,得到了焊劑片有效約束電弧,且坡口側(cè)壁和根部熔合良好時(shí),所對(duì)應(yīng)的焊絲與焊劑片之間的間隙距離范圍。通過(guò)改變焊接電壓,在上述間隙距離范圍內(nèi),確定了不同間隙距離所適用的電弧電壓范圍和變化趨勢(shì)。再次,利用該裝置對(duì)U71Mn鋼軌進(jìn)行了試焊,驗(yàn)證了其在特殊環(huán)境下的焊接可行性。結(jié)果表明,該裝置能夠在寬度為4mm,深度為176mm的I型坡口中進(jìn)行平穩(wěn)有效焊接,焊接接頭沒(méi)有產(chǎn)生明顯的缺陷,焊接質(zhì)量可靠且在400℃的預(yù)熱溫度下能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,焊接過(guò)程順利進(jìn)行。最后,為了解決超窄間隙焊縫難以打磨的難題,設(shè)計(jì)并制作了超窄間隙焊縫打磨裝置。該打磨裝置能夠伸入到深度為200mm的I型坡口中對(duì)焊縫進(jìn)行有效打磨,操作簡(jiǎn)單,方便靈活。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG444

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