【摘要】：脈沖超聲復(fù)合電弧焊接是基于連續(xù)超聲復(fù)合電弧焊接提出的一種新的焊接方法,在前期研究中,主要存在兩個(gè)問題:一是脈沖頻率低(0-15 Hz),與熔滴過渡頻率(100 Hz左右)相差較大;二是脈沖超聲的施加是隨機(jī)的。這兩個(gè)問題造成很難對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入分析。針對上述問題,本課題以改進(jìn)超聲波發(fā)生器為切入點(diǎn),通過改變超聲波發(fā)生器脈沖產(chǎn)生方式,將脈沖超聲頻率提升至200 Hz,與熔滴過度頻率達(dá)到同一量級。以TIG焊接過程中電弧形態(tài)的變化及鋁合金MIG焊接過程中熔滴過渡與電弧形態(tài)的變化為主要研究對象。在TIG焊接過程中,以脈沖頻率、發(fā)射端高度及焊接電流為主要研究參數(shù),總結(jié)參數(shù)變化對電弧形態(tài)的影響規(guī)律。在MIG焊接過程中,以脈沖頻率與發(fā)射端高度為主要研究參數(shù),觀察參數(shù)變化對熔滴過渡形式、熔滴大小以及電弧形態(tài)的影響規(guī)律。對于不同的實(shí)驗(yàn)方法,適合的研究對象是不同的。例如,TIG焊接在不填絲的情況下不存在熔滴過渡;而MIG焊接過程,焊絲送進(jìn)速度與焊絲熔化速度無法做到完全相同,所以相對電弧長度與電弧形態(tài)變化劇烈,很難對電弧做定量的分析,所以本課題沒有局限于一種固定的實(shí)驗(yàn)方法,而是針對不同的焊接方法,選擇了最佳的研究對象。對于TIG焊接,由于其焊接過程中,電弧穩(wěn)定,所以本研究主要對電弧形態(tài)參數(shù)進(jìn)行定量研究;對于鋁合金MIG焊接,本研究主要針對其典型的射滴過渡進(jìn)行研究,同時(shí)對電弧形態(tài)的動態(tài)變化過程進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上,本課題進(jìn)一步提出同步脈沖超聲-脈沖GMA復(fù)合焊接。本研究的基本思路為:在脈沖GMAW過程中,可以通過調(diào)整焊接規(guī)范與脈沖頻率,使其熔滴過渡形式為一脈一滴,這意味著熔滴過渡過程與脈沖電流信號具有了對應(yīng)關(guān)系,通過采集脈沖GMAW電流信號,就可以獲得熔滴過渡持續(xù)時(shí)間與熔滴過渡開始時(shí)間等信息。將電流信號進(jìn)行處理,作為控制信號使超聲波發(fā)生器輸出與控制信號存在一定對應(yīng)關(guān)系的超聲波信號,這就使超聲波作用時(shí)間與熔滴過渡建立了相對明確的對應(yīng)關(guān)系。本研究重點(diǎn)關(guān)注脈沖超聲與脈沖GMAW的不同匹配關(guān)系對焊接過程電弧形態(tài)與熔滴過渡的影響,充分挖掘超聲在焊接過程中的作用潛力,為實(shí)現(xiàn)對熔滴過渡無接觸調(diào)控奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG457.14
【圖文】：

電弧、熔滴的相互作用有更深刻的了解。效應(yīng)及應(yīng)用應(yīng)種頻率高于 20 kHz 的一種機(jī)械振動，具有能量聲波按照其應(yīng)用情況的不同，可以分為信號超超聲不改變物質(zhì)的狀態(tài)與性能，而功率超聲意質(zhì)內(nèi)部的狀態(tài)與性能發(fā)生改變，產(chǎn)生獨(dú)特的超效應(yīng)：空化效應(yīng)是指液體中由于壓力的突變而，在爆發(fā)和潰陷的過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，高，可以加速擴(kuò)散，促進(jìn)新相的產(chǎn)生，改善組圖 1-1 所示，液體中的微小氣泡在超聲波的作間的作用下，體積生長、收縮、再生長、再收度崩裂[3]。

圖 1-2 超聲駐波懸浮[4](密度為 22.6g/cm3) ; b) 汞液滴(密度為聲流效應(yīng)是指氣體或液體中有強(qiáng)度根據(jù)產(chǎn)生方式的不同，聲流可以波發(fā)生衰減產(chǎn)生的，此種聲波往介與其接觸的固體之間摩擦引起在駐波場等情況[5]。Nowicki[6]等程，并對聲流的傳遞速度進(jìn)行了

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文利用聲場中通過入射聲波與反射聲波干涉產(chǎn)生豎直方向上的作用力，從而使物體克超聲駐波懸浮理論也是本研究的理論基礎(chǔ)空間材料實(shí)驗(yàn)室解文軍[4]利用邊界元算法實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)凹球面反射面性能最優(yōu)。此外，實(shí)現(xiàn)了對重金屬銥顆粒和汞液滴的超聲駐波

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2768274