超窄間隙TIG焊接方法兼具TIG焊接方法和超窄間隙焊接技術(shù)的優(yōu)勢,生產(chǎn)效率高,接頭力學(xué)性能優(yōu)良。但是,超窄間隙坡口側(cè)壁改變了TIG焊（鎢極惰性氣體保護(hù)焊）電弧電場分布,從而導(dǎo)致電弧電流向側(cè)壁分流,容易引起底角熔合不良的缺陷。本文針對這一問題提出絕緣固壁和片狀鎢極聯(lián)合調(diào)控電弧的新思路,并基于流體力學(xué)和麥克斯韋方程組建立超窄間隙焊接過程絕緣固壁約束片狀鎢極電弧數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上利用Fluent軟件計算了不同焊接工藝參數(shù)下約束電弧物理場分布,模擬數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)一致。結(jié)果表明,絕緣固壁約束作用、片狀鎢極對電弧電流的引導(dǎo)作用及電弧慣性后拖效應(yīng)的綜合影響是改變電弧物理場分布的主要因素;約束電弧溫度場、流場、電場及電流密度僅相對于超窄間隙坡口寬度方向?qū)ΨQ分布;超窄間隙坡口長度方向溫度場和電場發(fā)生擴(kuò)展,且電弧高溫區(qū)、陰極射流及電流密度均沿該方向產(chǎn)生偏移;絕緣固壁的約束作用越強(qiáng),電弧高溫區(qū)、陰極射流和電流密度偏移程度越大,且溫度、流速及電流密度峰值均隨約束作用增強(qiáng)而升高;調(diào)節(jié)約束高度能夠提升電弧電流密度并限制側(cè)壁分流,改變約束寬度僅能增加電流密度;采用較大的焊接電流,能夠使電弧溫度、流速及電流密度峰值... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

窄間隙TIG焊磁控電弧示意圖

高速焊接過程中的電弧后拖問題，使得在高速焊接焊接速度的同時能夠拓寬電弧加熱區(qū)域，提高了焊調(diào)節(jié)電弧ck-Hitachi 公司開發(fā)出的 HST 窄間隙熱絲焊，采用來回擺動鎢極，使電弧周期性的對坡口兩側(cè)壁和底效果；另外，日本 AICHI 公司也開發(fā)出類似調(diào)節(jié)鎢極端頭磨出一定斜度，焊接過程中將鎢極始終對弧發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而周期性調(diào)節(jié)焊接電弧，保證側(cè)壁重型機(jī)械公司焊接研究所馮東旭等人[22]利用單層-III 鋼材進(jìn)行焊接，如圖 1-2 所示，將鎢極傾斜固定以實現(xiàn)鎢極擺動，從而達(dá)到擺動電弧的效果。采用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)窄間隙 TIG 單層單道焊坡口適應(yīng)能力強(qiáng)控制在坡口側(cè)壁底角處，使側(cè)壁底角高質(zhì)量熔合。及接頭力學(xué)性能，滿足國內(nèi)三代核電產(chǎn)品焊縫技術(shù)

電弧長度可通過調(diào)節(jié)焊接電壓接觸引弧軌跡進(jìn)行分析，提出鎢極柔現(xiàn)象遠(yuǎn)小于普通的接觸引弧方式。另與鎢極橫向運(yùn)動相配合，能夠有效避合，得到良好的焊縫質(zhì)量�；en M 等人[24]將焊接電源特性進(jìn)行優(yōu)調(diào)控，實現(xiàn)了不銹鋼立焊和橫焊方向弧形態(tài)呈周期性變化，圖 1-3 為脈沖有效將電弧周期性分布在側(cè)壁底角處，Korhonen M 等人還分析了脈沖電流現(xiàn)，當(dāng)二者相差較大時，焊縫成型很壁未熔合的概率；另外，將脈沖電流設(shè)，將脈沖電流與基值電流控制在合理度，解決側(cè)壁底角熔合不良的問題。


本文編號：3513052