本課題采用了一種焊接方法,即超聲振動(dòng)與MIG焊相結(jié)合,在焊接過(guò)程中,將超聲振動(dòng)橫向施加于焊接噴嘴的末端,作用于焊絲,利用超聲能量的傳遞,對(duì)熔滴過(guò)渡產(chǎn)生了一定的影響,促進(jìn)了熔滴過(guò)渡,提高了焊接熔敷效率。根據(jù)復(fù)合焊接的原理和焊接方式,進(jìn)行了平臺(tái)布局。整個(gè)裝置設(shè)計(jì)主要由固定焊槍和超聲振動(dòng)裝置的焊接平臺(tái)和使工件做勻速直線運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)裝置兩部分構(gòu)成。在22.5V至28.5V之間選取了 4組焊接電壓,在150A的焊接電流下,進(jìn)行了 4組超聲-MIG復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著焊接電壓的上升,焊縫熔寬出現(xiàn)了顯著的增加,和普通MIG焊接的規(guī)律相似。在24.5V的電壓下選取了3組焊接電流,比較復(fù)合焊接和普通MIG焊接的焊接接頭的區(qū)別,結(jié)果發(fā)現(xiàn),超聲-MIG復(fù)合焊接焊縫的熔寬都出現(xiàn)了變大,余高都出現(xiàn)了降低,熔化面積出現(xiàn)了增大的現(xiàn)象。進(jìn)行了超聲-MIG復(fù)合焊接熔滴過(guò)渡的模擬,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,結(jié)果吻合較好,誤差較小。對(duì)普通MIG焊接和超聲-MIG復(fù)合焊接兩種焊接過(guò)程分別建立了模型并完成了熔滴過(guò)渡的仿真模擬,模擬結(jié)果顯示低碳鋼超聲-MIG復(fù)合焊接熔滴過(guò)渡的臨界電流約為220A,比普通MIG焊接熔滴過(guò)渡的臨...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究目的和意義
    1.2 鍍鋅鋼板的性質(zhì)和焊接性能
        1.2.1 成分及性質(zhì)
        1.2.2 沖壓性能
        1.2.3 焊接性能
    1.4 MIG復(fù)合焊接的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 激光-MIG復(fù)合焊
        1.4.2 TIG-MIG復(fù)合焊
        1.4.3 等離子-MIG復(fù)合焊
    1.5 超聲復(fù)合焊接
    1.6 熔滴過(guò)渡理論研究現(xiàn)狀
    1.7 本章小結(jié)
第2章 超聲-MIG復(fù)合焊接系統(tǒng)的理論原理和平臺(tái)的搭建
    2.1 超聲-MIG復(fù)合焊接原理
    2.2 復(fù)合焊接系統(tǒng)的移動(dòng)控制
    2.3 焊接移動(dòng)裝置
    2.4 復(fù)合焊接平臺(tái)的設(shè)計(jì)布局
    2.5 本章小結(jié)
第3章 超聲-MIG復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)及分析
    3.1 焊接實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.1.1 焊接電源
        3.1.2 超聲波設(shè)備
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料
    3.3 超聲-MIG復(fù)合焊接實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.3.1 焊縫形貌
        3.3.2 焊接接頭的對(duì)比
    3.4 本章小結(jié)
第4章 熔滴過(guò)渡類(lèi)型和自由表面的跟蹤算法的介紹
    4.1 熔滴過(guò)渡常見(jiàn)類(lèi)型
        4.1.1 短路過(guò)渡
        4.1.2 粗滴過(guò)渡
        4.1.3 射滴過(guò)渡
        4.1.4 射流過(guò)渡
    4.2 自由表面的跟蹤算法
    4.3 本章小結(jié)
第5章 基于FLUENT的超聲-MIG復(fù)合焊接和MIG焊接的熔滴行為的模擬對(duì)比
    5.1 引言
    5.2 超聲-MIG復(fù)合焊接數(shù)學(xué)模型
        5.2.1 基本假設(shè)
        5.2.2 創(chuàng)建幾何模型
        5.2.3 基本方程
        5.2.4 熔滴基本受力分析
        5.2.5 熔滴界面的追蹤
    5.3 網(wǎng)格生成和輸出
    5.4 FLUENT計(jì)算設(shè)置和材料設(shè)定
        5.4.3 邊界條件設(shè)定
        5.4.4 振動(dòng)項(xiàng)的引入
        5.4.5 求解控制
    5.5 計(jì)算結(jié)果與討論
    5.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.7 普通MIG焊接的模擬
        5.7.1 普通MIG焊接數(shù)學(xué)模型
        5.7.2 基本假設(shè)
        5.7.3 數(shù)學(xué)控制方程
        5.7.4 邊界條件
        5.7.5 電流密度分布
        5.7.6 模擬結(jié)果與分析
    5.8 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3868924