本文關(guān)鍵詞：鋁合金變極性等離子弧橫向焊接熱源模式與熔池行為研究

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【摘要】：在中厚板鋁合金變極性等離子橫向焊接中,焊縫成形的控制和焊接缺陷的消除是難點(diǎn)。為解決以上難題,本文在之前研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)優(yōu)化變極性等離子噴嘴形式,通過(guò)改變常規(guī)電弧熱力源的分布來(lái)提高橫焊穿孔穩(wěn)定性,得到適用于鋁合金變極性等離子橫向焊接的最佳熱源模式。設(shè)計(jì)六孔噴嘴,進(jìn)一步優(yōu)化了熱源模式,鋁合金穿孔橫焊熔池穩(wěn)定性逐步提高,更有利于穿孔橫焊成形。針對(duì)六孔噴嘴熱源模式在等離子橫焊過(guò)程穩(wěn)定成形,研究此變極性等離子電弧特性,并與常規(guī)噴嘴和三孔噴嘴熱源模式相比較。與常規(guī)噴嘴相比,六孔噴嘴電弧挺度減弱,旁孔離子氣對(duì)電弧產(chǎn)生壓縮,減少工件表面電弧擴(kuò)散,能量較集中;六孔噴嘴電弧力進(jìn)一步降低,徑向壓力分布發(fā)生變化,更有利于金屬穿孔橫焊熔池更加穩(wěn)定流動(dòng)。電弧能量密度比常規(guī)噴嘴更集中,熔池前側(cè)面積減小,減輕重力對(duì)橫焊穩(wěn)定性的影響;且電弧中心的電弧能量密度大于其他兩種噴嘴,滿足高能量、低電弧壓力的穩(wěn)定成形條件。為揭示六孔噴嘴電弧特性對(duì)焊縫成形穩(wěn)定性的影響,對(duì)其熔池行為研究。從瞬間電弧壓力波形穩(wěn)定性可知此電弧形式在焊接時(shí)電弧壓力波動(dòng)較小;橫焊成形區(qū)間較大,降低了焊接電流,成形穩(wěn)定性更好;背面熔池穿孔形狀對(duì)稱,似圓形,且穿孔面積變化甚微,橫焊穿孔穩(wěn)定性更好。對(duì)穿孔熔池形貌與力受平衡進(jìn)行分析,六孔噴嘴電弧熱力源呈葫蘆狀,改變了橫焊成形熔池形貌,減輕了熔池金屬重力對(duì)受力平衡的影響;電弧壓力進(jìn)一步降低,使穿孔橫焊熔池小孔尺寸允許變化的范圍更大;旁空噴出的氣體產(chǎn)生的徑向力使促進(jìn)橫焊過(guò)程中上下側(cè)金屬匯聚與正面填充順利進(jìn)行,橫向焊接熔池行為穩(wěn)定性提高。最后對(duì)鋁合金六孔噴嘴電弧橫焊工藝和組織力學(xué)性能研究。合理的焊接參數(shù)使穿孔橫焊穩(wěn)定成形,否則會(huì)出現(xiàn)切割、咬邊等缺陷;由于熔池金屬流動(dòng)不對(duì)稱,橫焊上下側(cè)溫度場(chǎng)出現(xiàn)差異,導(dǎo)致穿孔橫焊接接頭不對(duì)稱,焊縫上下側(cè)組織形態(tài)出現(xiàn)差異;拉伸斷裂發(fā)生在焊縫上側(cè)熔合區(qū)附近,焊縫正面硬度比背面小,熱影響區(qū)硬度比焊縫區(qū)大。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG457.14

【相似文獻(xiàn)】

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1 楊學(xué)謙;;橫焊自由成形的擺動(dòng)軌跡研究[J];電焊機(jī);1979年02期

2 楊學(xué)謙;;橫焊擺動(dòng)軌跡的研究[J];焊接學(xué)報(bào);1980年04期

3 葉長(zhǎng)煜;;高速工業(yè)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子窄坡口自動(dòng)橫焊[J];焊接;1975年01期

4 ;鋁管橫焊的凹形坡口[J];機(jī)械工人;1980年08期

5 劉澤民;方平;;大型儲(chǔ)罐橫焊技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];電焊機(jī);2011年03期

6 張亞軍;板材單面焊雙面自由成形橫焊技術(shù)[J];焊接技術(shù);1996年06期

7 郝劍;吳艷明;薛鋼;張成杰;;激光功率對(duì)激光-電弧復(fù)合橫焊焊縫成形的影響[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2014年01期

8 李可輝;;6毫米不銹鋼板雙面氬弧立焊、橫焊[J];電焊機(jī);1986年01期

9 張瑞昌;黃賢聰;孫松嶺;;大直徑栓釘橫焊和仰焊機(jī)理研究及其在爐窯建造中的應(yīng)用[J];焊接技術(shù);2007年S1期

10 李凡;曹軍;;海上接樁橫焊工藝試驗(yàn)研究[J];焊接技術(shù);2008年01期

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1 張瑞昌;黃賢聰;孫松嶺;;大直徑栓釘橫焊和仰焊機(jī)理研究及其在爐窯建造中的應(yīng)用[A];中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)鋼結(jié)構(gòu)焊接分會(huì)成立二十周年大會(huì)論文集[C];2007年

2 劉家發(fā);賀長(zhǎng)河;趙洪元;;儲(chǔ)罐倒裝法施工埋弧自動(dòng)橫焊工藝研究[A];第十次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];2001年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 記者 甘豐錄;龍穴造船實(shí)現(xiàn)CO2橫焊全自動(dòng)[N];中國(guó)船舶報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張勤練;柔性變極性等離子弧特性及鋁合金橫焊穿孔熔池行為[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 王猛;大型汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子窄間隙TIG橫焊工藝研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2015年

2 李釗;鋁合金變極性等離子弧橫向焊接熱源模式與熔池行為研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 李幸呈;脈沖埋弧橫焊工藝研究及其在石油儲(chǔ)罐焊接制造中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2007年

4 陳桂芳;2A14鋁合金VPPA橫焊工藝及熔池行為研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1273971