交流TIG焊是鋁合金主要的焊接方法之一。然而,這種焊接方法熔深淺、生產(chǎn)效率較低,而且焊縫接頭中容易產(chǎn)生氣孔、熱裂紋和軟化等焊接缺陷。為了解決這些問題,高頻脈沖交流TIG焊工藝受到了越來越高的重視。然而,高頻脈沖交流TIG焊的應用受到焊接電源容量的限制。因此,本文采用在常規(guī)方波交流基礎上,疊加頻率大于10kHz的高頻脈沖電流的方式進行6061Al厚板TIG焊工藝研究。首先,基于板厚為6mm的6061-T6鋁合金平板,開展一系列高頻脈沖輔助交流TIG平板堆焊實驗。分析高頻脈沖參數(shù)對電弧形態(tài)的影響規(guī)律,探究具體的焊接參數(shù)（高頻脈沖電流頻率、方波交流TIG焊接電流與高頻脈沖電流的電流匹配關系、高頻脈沖電流占空比）對焊縫成形及組織性能的影響規(guī)律。在焊接過程中,利用自主開發(fā)的“電參數(shù)-圖像同步采集系統(tǒng)”對焊接過程的焊接電流、電弧電壓、電弧形態(tài)等進行實時采集,采用電弧壓力測試裝置測試電弧壓力,對焊后焊縫橫斷面的宏觀缺陷和微觀組織形貌分析。實驗結果表明,相比常規(guī)交流TIG焊,高頻脈沖的加入,電弧輪廓更為集中,穩(wěn)定性和挺度明顯提高;焊縫氣孔率顯著降低,焊縫成形良好。大幅度優(yōu)化了焊接工藝參數(shù),分別得到了板... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１超音頻脈沖變極性氬弧焊電源電路拓撲與電流波形圖［２９］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｉｔ?

源的變極性輸出特性。將斬波電路并聯(lián)在變極性電弧負載上，通過實驗驗證，基??本實現(xiàn)了高頻脈沖電流的疊加。采用變極性電路與高頻斬波電路的同步控制，最??終實現(xiàn)ＤＣＥＮ上高頻直流脈沖的疊加，其電源電流輸出波形如圖１－３所示。高頻??斬波電路可輸出的高頻脈沖電流最大幅值為１００Ａ，高頻脈沖最大頻率為２０ｋＨｚ。??Ｉ?Ｂ????Ｃｐ〒?ｎ??ｉ?ｆｒｏ．?—??Ｌ…ｔ－?ｌ?Ｉ??〇＊）變扱性電路??Ｃ??＾?１????Ａ?認丁。丄?嫌??塞｛ｌ驟??ｓ，??ｉ）?＊??ｒ—?＾—－．??（叫離賴脈沖電路??圖１－２電源主電路結構［２５］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｉｒｃｕｉｔ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍａｉｎ?ｐｏｗｅｒ?ｓｕｐｐｌｙ??５??

Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｏｆ?ｗｅｌｄｉｎｇ?ｐｏｗｅｒ??北工大的李顯等ｔ２７，３１，３２ｌ采用高頻電源組與常規(guī)脈沖ＧＴＡＷ焊機電源并聯(lián)??的結構搭建了高頻耦合脈沖ＧＴＡＷ焊接系統(tǒng)，其高頻電源主電路如圖１－４所示，??它是由高頻脈沖發(fā)生裝置與電源功率部分組成。通過在常規(guī)脈沖ＧＴＡＷ焊接所??輸出的特殊交流波形正半波時段疊加高頻脈沖電流，其輸出的電流電壓波形如圖??１－５所示。該高頻電源可輸出的高頻脈沖電流波形類似三角波。當脈沖頻率為??２０ｋＨｚ，占空比為５０％，脈沖基值為１０Ａ時，由于其高頻脈沖的電流峰值被限定??在１００Ａ以內，所以，其高頻脈沖有效值也只能達到７０Ａ左右。因此，該高頻??脈沖電源輸出的電流功率仍然較低。??６??

【參考文獻】：
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本文編號：3212047