本文關(guān)鍵詞：雙絲P-GMAW電弧復(fù)合機(jī)理及焊縫成形影響因素研究

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【摘要】：傳統(tǒng)的高速大電流GMAW容易產(chǎn)生咬邊、駝峰焊道等焊接缺陷,為此研究者提出了Tandem P-GMAW工藝。該工藝在高速焊接時(shí)依然能夠獲得良好的焊縫成形,但是在進(jìn)行低碳鋼薄板焊接時(shí),焊接過程穩(wěn)定性和焊縫成形質(zhì)量較差。本文開展了低碳鋼的Tandem P-GMAW焊接,研究兩電弧的復(fù)合機(jī)理、焊接過程穩(wěn)定性和焊縫成形影響因素,為這種焊接方法的推廣利用提供理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)并搭建了雙絲焊槍夾持裝置,改進(jìn)并完善了Tandem P-GMAW焊接電參數(shù)與焊接過程圖像同步采集系統(tǒng)。對(duì)兩脈沖電流的相位差進(jìn)行了定義,分析了不同相位差下兩電弧的電弧形態(tài)及作用機(jī)理。發(fā)現(xiàn)有三種斷弧現(xiàn)象,分別為基值電流斷弧,脈沖前沿?cái)嗷『投搪窋嗷　ｋS著相位差的增大,斷弧頻率逐漸提高。分析認(rèn)為,基值電流電弧的過分拉長是斷弧的主要原因,相位差越大,基值電流電弧與峰值電流電弧作用時(shí)間越長,越容易斷弧；當(dāng)基值電流值增大,基值電流電弧挺度得到提高,斷弧頻率就會(huì)降低。在較大相位差下,隨著焊接速度的提高,前絲斷弧頻率提高,后絲斷弧頻率降低,分析認(rèn)為這是高速焊下電弧的后拖作用所致。利用焊接過程圖像與電參數(shù)同步采集系統(tǒng),研究了兩電弧的相互作用、熔池動(dòng)態(tài)行為與焊縫形狀的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),在不同相位差下,兩電弧作用方式不同,熔池呈現(xiàn)出不同的動(dòng)態(tài)行為。隨著相位差和焊接速度的變化,兩焊絲之間熔池金屬以及熔池尾部液態(tài)金屬的流動(dòng)均發(fā)生相應(yīng)的變化。導(dǎo)致隨著相位差的增大,焊縫熔寬逐漸減小,熔深和余高呈上升趨勢；不同焊速下熔池金屬及焊縫形狀隨相位差的變化規(guī)律一致,但焊接速度的提高會(huì)減弱相位差的作用。對(duì)不同焊接條件下的焊縫成形進(jìn)行了對(duì)比分析。發(fā)現(xiàn)隨著相位差的增大,焊縫成形逐漸變差；隨著平均電流的提高,焊縫成形受相位差的影響趨勢減弱,且在較大相位差下,焊縫成形要優(yōu)于平均電流較小時(shí)。隨著焊速的提高,熔池單位長度上的液態(tài)金屬量減少,使得斷弧現(xiàn)象發(fā)生后,熔池更易于缺乏足量的液態(tài)金屬去潤濕焊趾部位,加劇焊縫在寬度方向上的不均勻性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG457.11

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