【摘要】：帶鋸條閃光對焊機(jī)是一種專門用于帶鋸條閃光對焊的機(jī)器,主要用于雙金屬帶鋸條以及高速鋼帶鋸條的焊接。其作用是將一根完整的長條形帶鋸焊接成一個圓環(huán),焊接成品可與帶鋸床配套使用。本課題以國產(chǎn)UBN-8型閃光對焊機(jī)及國外i DEAL公司生產(chǎn)的BAS320型閃光對焊機(jī)作為研究對象,對兩類機(jī)器焊接機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過程及閃光過程特性進(jìn)行分析。焊接機(jī)構(gòu)涵蓋了閃光、頂鍛以及退火三大閃光焊工藝過程。為了分析了閃光進(jìn)程與凸輪工作的時序關(guān)系,本文使用高速攝影儀記錄下焊縫區(qū)域在不同電參數(shù)條件下的閃光過程,特別是對頂鍛時間及頂鍛行程的分析。同時運(yùn)用拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)對頂鍛加壓機(jī)構(gòu)中的碟形彈簧進(jìn)行了測力實(shí)驗(yàn)并分析了退火機(jī)構(gòu)的工作原理。為了獲得閃光過程的焊接電壓以及焊接電流這兩項(xiàng)主要的電參數(shù),本文使用霍爾電流傳感器、真有效值轉(zhuǎn)換器、示波器等設(shè)備對其進(jìn)行了數(shù)值采樣。并再次運(yùn)用高速攝影儀拍攝了焊縫區(qū)域在閃光時的慢速影像。結(jié)合采集到的波形數(shù)據(jù),分析了電參數(shù)對閃光過程的影響以及閃光對焊過程中動態(tài)電阻的變化趨勢。以STM32開發(fā)板為控制核心,輔助以Lab VIEW軟件設(shè)計了一套閃光對焊參數(shù)檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠檢測閃光對焊過程中的主要焊接參數(shù)包括焊接電壓、焊接電流、頂鍛壓力、閃光位移、閃光速度等。經(jīng)測試,該采集系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力且能有效采集各項(xiàng)焊接參數(shù)并保存數(shù)據(jù)。運(yùn)用正交設(shè)計方法,優(yōu)化了兩類交流對焊機(jī)在焊接某一型號帶鋸時的焊接參數(shù)。并對所焊樣品的焊縫硬度、微觀組織形態(tài)進(jìn)行分析,對比二者的不同。針對采用交流對焊時焊縫處閃光存在間歇性以及熱影響區(qū)域集中的問題,本課題研發(fā)了一臺高頻直流電源來替代UBN-8機(jī)器中的交流變壓器來給機(jī)器饋電。通過調(diào)試最終成功進(jìn)行了焊接試驗(yàn),焊接樣品經(jīng)彎曲、扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)后均達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。研究其高速影像發(fā)現(xiàn)直流焊接具有閃光爆破間歇短,焊縫熱影響區(qū)均勻等優(yōu)點(diǎn)。該試驗(yàn)成功驗(yàn)證了直流閃光對焊的焊接可行性,對后續(xù)該領(lǐng)域的深入研究具有重要的意義。
【圖文】：

a) 雙金屬帶鋸條 b）金屬切割圖 1-1 雙金屬帶鋸條及應(yīng)用Fig.1-1 Bimetallic band saw and its application上世紀(jì)中葉，美國的 Doall 公司率先發(fā)明了雙金屬帶鋸條。緊接著歐美等發(fā)也相繼開始進(jìn)行該鋸條的研發(fā)。目前，生產(chǎn)此類鋸條的國際企業(yè)有德國的us、Eberle、Rontgen、美國的 LENOX、Starrett 和 Doall，日本的 AMADA 以的百固等。據(jù)統(tǒng)計，從 2006 年到 2010 年，雙金屬帶鋸條年銷售額增長率一

圖 1-2 閃光對焊工藝過程Fig.1-2 Flash butt welding process階段光階段的主要目的是為了提供工件接觸面金屬熔化所需要的熱量。為焊接接頭，必須保持閃光過程的平穩(wěn)進(jìn)行[12]。而為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定閃光，夾具進(jìn)給速度與焊縫燒化速度一致，避免發(fā)生因速度過快或過慢而發(fā)路現(xiàn)象。此外，在焊縫處形成一定厚度、均勻、表面未被氧化或氧化態(tài)金屬層也是閃光階段需要達(dá)到的目的。閃光階段越激烈，其焊縫溫的金屬蒸汽會保護(hù)液態(tài)金屬層，避免其在頂鍛前被氧化。階段光階段結(jié)束后需立即進(jìn)入頂鍛階段，封閉接口以擠出熔化金屬，，填平凸不平的焊接端面。頂鍛留量視具體情況而定，直到完成了預(yù)設(shè)的頂
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2673105