為了滿足汽車輕量化、高效化焊接的發(fā)展需求,薄板材料如DC06鋼在汽車車身加工制造中的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出,并且汽車結(jié)構(gòu)件多以搭接接頭為主,因此,薄板材料搭接接頭的高效優(yōu)質(zhì)焊接成為汽車行業(yè)研究的熱點(diǎn)。由于等離子電弧釬焊電弧穩(wěn)定性強(qiáng)、焊接效率高等諸多優(yōu)勢(shì)使其成為薄板搭接焊的常用技術(shù)之一。但是,在傳統(tǒng)的電弧焊工藝中,由于傳熱、傳質(zhì)、傳力之間是相互耦合的,對(duì)工件的熱輸入很難控制,所以常規(guī)電弧焊接方法并不適宜于對(duì)熱輸入敏感的薄板材料的高速焊接。本文針對(duì)于汽車車身用薄板材料的高速焊接,既要保證電弧穩(wěn)定性、焊縫金屬填充充分、均勻、焊縫成形好,又要保證母材熱輸入低、焊接變形小等難題�；跓豳|(zhì)解耦控制思想,提出了一種新的“旁路熔絲耦合電弧焊”的焊接工藝,并進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,該方法很好的解決了在高速焊接時(shí)焊縫高熔敷率的問(wèn)題,并且最大限度的降低了母材熱輸入,為汽車車身用薄板的高效優(yōu)質(zhì)低熱輸入焊接提供了新的技術(shù)支持。本文基于熱質(zhì)解耦控制的思想,以等離子電源為主電弧電源,分別以TIG和MIG電源為旁路電源搭建了旁路熔絲耦合電弧焊接系統(tǒng),以高速攝像機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡和電信號(hào)傳感器搭建了高速攝像同步采集分析系統(tǒng),系統(tǒng)研究... 

【文章來(lái)源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

銅-鋁搭接接頭TIG釬焊示意圖

4圖1-2焊接過(guò)程示意圖圖1-3熔釬焊搭接接頭的宏觀形貌1.3.3CMT熔釬焊冷金屬過(guò)渡（CMT）技術(shù)是奧地利福尼斯公司推出的一種新型熔化極氣體保護(hù)焊方法，采用短路-燃弧交替控制方式，通過(guò)波形控制和焊絲回抽，有效地控制了焊縫熱輸入和金屬熔敷，具有焊接熱輸入低，無(wú)飛濺、焊縫成形好等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)異種金屬的直接電弧焊接。CMT熔焊技術(shù)在薄板連接中的應(yīng)用主要在搭接接頭焊接[32]，并在高速焊中體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。圖1-4CMT焊機(jī)目前，異種金屬之間最常見(jiàn)的焊接方法多采用釬焊，但釬焊焊接接頭的力學(xué)性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于熔焊和熔釬焊，釬焊所需的焊接設(shè)備與其他的焊接工藝方法的設(shè)備相比要更加的龐大，并且焊接周期要相對(duì)更長(zhǎng)一些[10]。雖然熔焊具有較高的焊接強(qiáng)度，但由于焊接過(guò)程中熱輸入量較大，所以將會(huì)造成母材金屬上的熱影響區(qū)相對(duì)較寬，并且更容易形成焊接缺陷，這將會(huì)對(duì)焊接接頭性能造成一定的不利影響。此外，熔焊不能用于焊接搭接接頭[33]。相比之下，熔釬焊采用低熔點(diǎn)的釬料，不僅在焊接過(guò)程中焊接熱輸入量少，而且焊接強(qiáng)度高于釬焊，還具有熔焊和釬焊特性，熔釬焊接速度比傳統(tǒng)釬焊工藝提升顯著，適合用于生產(chǎn)中的大規(guī)模生產(chǎn)。因此，熔釬焊具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景[11]。

4圖1-2焊接過(guò)程示意圖圖1-3熔釬焊搭接接頭的宏觀形貌1.3.3CMT熔釬焊冷金屬過(guò)渡（CMT）技術(shù)是奧地利福尼斯公司推出的一種新型熔化極氣體保護(hù)焊方法，采用短路-燃弧交替控制方式，通過(guò)波形控制和焊絲回抽，有效地控制了焊縫熱輸入和金屬熔敷，具有焊接熱輸入低，無(wú)飛濺、焊縫成形好等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)異種金屬的直接電弧焊接。CMT熔焊技術(shù)在薄板連接中的應(yīng)用主要在搭接接頭焊接[32]，并在高速焊中體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。圖1-4CMT焊機(jī)目前，異種金屬之間最常見(jiàn)的焊接方法多采用釬焊，但釬焊焊接接頭的力學(xué)性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于熔焊和熔釬焊，釬焊所需的焊接設(shè)備與其他的焊接工藝方法的設(shè)備相比要更加的龐大，并且焊接周期要相對(duì)更長(zhǎng)一些[10]。雖然熔焊具有較高的焊接強(qiáng)度，但由于焊接過(guò)程中熱輸入量較大，所以將會(huì)造成母材金屬上的熱影響區(qū)相對(duì)較寬，并且更容易形成焊接缺陷，這將會(huì)對(duì)焊接接頭性能造成一定的不利影響。此外，熔焊不能用于焊接搭接接頭[33]。相比之下，熔釬焊采用低熔點(diǎn)的釬料，不僅在焊接過(guò)程中焊接熱輸入量少，而且焊接強(qiáng)度高于釬焊，還具有熔焊和釬焊特性，熔釬焊接速度比傳統(tǒng)釬焊工藝提升顯著，適合用于生產(chǎn)中的大規(guī)模生產(chǎn)。因此，熔釬焊具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景[11]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]旁路耦合微束等離子弧焊增材制造的熱過(guò)程[J]. 余淑榮,程能弟,黃健康,李楠,樊丁.  材料導(dǎo)報(bào). 2019(01)
[5]GMAW短路過(guò)渡過(guò)程的二次引弧現(xiàn)象[J]. 陳超,范成磊,林三寶,楊春利.  焊接學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]旁路熔絲耦合電弧高速焊電弧行為研究[J]. 張碩,信凱,丁亞龍,丁鑫健,張亮,門廣強(qiáng).  電焊機(jī). 2018(12)
[7]鋁合金三絲雙脈沖MIG焊熔滴過(guò)渡及電信號(hào)分析[J]. 王鵬,李桓,于福盛,朱春沅,高瑩.  焊接學(xué)報(bào). 2018(10)
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[9]汽車鍍鋅鋼板激光釬焊工藝與質(zhì)量[J]. 牛振.  汽車工藝師. 2018(05)
[10]旁路耦合微束等離子弧焊熔滴過(guò)渡特性分析[J]. 李挺,黃健康,陳秀娟,楊茂鴻,余淑榮,樊丁.  熱加工工藝. 2018(05)

博士論文
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碩士論文
[1]MIG焊電流參數(shù)分析及穩(wěn)流控制研究[D]. 裴東東.沈陽(yáng)大學(xué) 2019
[2]外加復(fù)合磁場(chǎng)輔助高速GMAW焊接工藝的研究[D]. 張棪騰.山東大學(xué) 2018
[3]旁路耦合雙絲間接電弧焊接工藝的研究[D]. 張志豪.山東大學(xué) 2018
[4]鋁/鋼異種金屬CMT熔—釬焊工藝性能研究[D]. 王建.武漢紡織大學(xué) 2018
[5]銅/鎢異種金屬A-TIG電弧點(diǎn)焊工藝及機(jī)理研究[D]. 鄧志然.蘭州理工大學(xué) 2018
[6]旁路耦合微束等離子三維焊接數(shù)值研究[D]. 楊茂鴻.蘭州理工大學(xué) 2017
[7]船用鋼/鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)低熱輸入高效電弧焊接工藝機(jī)理研究[D]. 吳斌濤.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[8]鋁合金與鋼CMT熔釬焊技術(shù)研究[D]. 趙悅.江蘇科技大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3498357