本文關(guān)鍵詞：厚壁鋁合金擺動電弧窄間隙MIG焊工藝技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，鋁合金厚板的應(yīng)用越來越廣泛，窄間隙焊接技術(shù)是一種高效焊接技術(shù)，焊接厚板可以有效的提高生產(chǎn)率，減少變形，缺點(diǎn)是容易出現(xiàn)側(cè)壁未熔合，擺動焊接可以提高側(cè)壁熱輸入，解決側(cè)壁未熔合。本文在自主設(shè)計擺動窄間隙MIG焊炬的基礎(chǔ)上，通過研究窄間隙擺動焊接熔滴過渡特點(diǎn)及溫度場分布情況，探索擺動電弧對鋁合金窄間隙焊接過程的作用，并對窄間隙焊接工藝進(jìn)行研究，分析焊接參數(shù)對焊縫成形的影響規(guī)律，確定最佳工藝參數(shù)區(qū)間，最終獲得無缺陷的焊接接頭。 本課題設(shè)計開發(fā)了擺動窄間隙MIG焊炬,該焊炬采用偏心導(dǎo)電嘴，電機(jī)帶動齒輪正反轉(zhuǎn)，使焊絲跟隨導(dǎo)電嘴周期性的擺動。設(shè)計了雙重保護(hù)氣噴嘴，內(nèi)置噴嘴為插入式噴嘴，外置噴嘴可在其上自由滑動，在焊接深坡口時具有重要意義，設(shè)計的焊炬結(jié)構(gòu)緊湊，性能良好。 利用高速攝像和電流電壓信號采集系統(tǒng)研究了擺動電弧窄間隙焊接過程中熔滴過渡特點(diǎn)。對比焊絲擺動與不擺動時的焊接過程，發(fā)現(xiàn)擺動電弧可以促進(jìn)熔滴過渡。窄間隙焊接過程中，在坡口中間時熔滴過渡表現(xiàn)為滴狀過渡，在側(cè)壁時為射滴過渡。表現(xiàn)在電信號上為接近側(cè)壁時電流增大，，坡口中間時電流最小。當(dāng)焊接參數(shù)變化時，熔滴過渡形式符合上述結(jié)論，但熔滴過渡頻率及熔滴直徑會發(fā)生變化，從而影響熔池的形狀，與焊縫最終的成形密切相關(guān)。 通過建立窄間隙擺動焊接溫度場模型，實(shí)現(xiàn)對擺動熱源和路徑的加載，發(fā)現(xiàn)了電弧擺動使焊縫中心的峰值溫度降低，高溫停留時間減少，側(cè)壁處的溫度提高，因此電弧擺動有助于熱量向焊縫寬度方向傳導(dǎo)，有利于增大窄間隙焊接時的側(cè)壁熔深。 針對20mm厚2219鋁合金進(jìn)行了單道單層焊工藝，研究了送絲速度、焊接速度、側(cè)壁停留時間、擺動幅度對焊縫成形的影響規(guī)律，確定了最佳焊接規(guī)范區(qū)間，最終得到了成形良好的40mm厚單道多層焊焊接接頭。
【關(guān)鍵詞】：窄間隙焊接 擺動電弧 焊接工藝 焊縫成形
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG444.74;TG457.14
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-22
• 1.1 課題的目的及意義8-9
• 1.2 窄間隙焊接國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 窄間隙焊接方法分類9
• 1.2.2 擺動電弧窄間隙焊接研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 厚板鋁合金焊接國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
• 1.3.1 鋁合金焊接的特點(diǎn)13-15
• 1.3.2 常用的厚板鋁合金焊接方法及研究現(xiàn)狀15-20
• 1.4 主要研究內(nèi)容20-22
• 第2章 試驗設(shè)備與方法22-30
• 2.1 擺動窄間隙 MIG 焊系統(tǒng)22-27
• 2.1.1 焊炬22-23
• 2.1.2 噴嘴的設(shè)計23-25
• 2.1.3 噴嘴的優(yōu)化25-26
• 2.1.4 導(dǎo)電嘴的優(yōu)化26-27
• 2.2 試驗方法27-30
• 2.2.1 焊前準(zhǔn)備27
• 2.2.2 熔滴過渡行為觀測27-28
• 2.2.3 電流電壓信號采集28
• 2.2.4 微觀組織分析28-29
• 2.2.5 力學(xué)性能分析29-30
• 第3章 擺動電弧窄間隙焊接熔滴過渡研究30-46
• 3.1 平板堆焊熔滴過渡30-32
• 3.2 窄間隙焊接熔滴過渡32-37
• 3.3 擺動電弧對熔滴過渡的作用37-38
• 3.4 焊接規(guī)范參數(shù)對電弧穩(wěn)定性的影響38-44
• 3.4.1 送絲速度的影響38-40
• 3.4.2 側(cè)壁停留時間的影響40-41
• 3.4.3 焊接速度的影響41-42
• 3.4.4 坡口間隙的影響42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第4章 擺動電弧焊接溫度場數(shù)值模擬46-57
• 4.1 模型的建立及網(wǎng)格劃分46
• 4.2 材料的性能參數(shù)46-47
• 4.3 擺動電弧熱源模型建立47-48
• 4.4 加載邊界條件48-49
• 4.5 溫度場模擬結(jié)果及分析49-55
• 4.5.1 擺動電弧溫度場分布49-51
• 4.5.2 擺動電弧與不擺動時比較51-53
• 4.5.3 擺動幅度對溫度場影響53-55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第5章 擺動電弧窄間隙焊接工藝研究57-75
• 5.1 試驗材料及坡口形式57
• 5.2 窄間隙焊接焊縫成形考察參數(shù)及等級評定57-58
• 5.3 焊接參數(shù)對焊縫成形的影響58-69
• 5.3.1 送絲速度的影響58-61
• 5.3.2 焊接速度的影響61-64
• 5.3.3 擺動幅度的影響64-66
• 5.3.4 側(cè)壁停留時間的影響66-68
• 5.3.5 坡口適應(yīng)性68-69
• 5.4 2219 鋁合金窄間隙單道多層焊69-70
• 5.5 焊接接頭組織及力學(xué)性能分析70-74
• 5.5.1 焊接接頭微觀組織分析71-72
• 5.5.2 焊接接頭力學(xué)性能分析72-74
• 5.6 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張富巨,羅傳紅;窄間隙焊及其新進(jìn)展[J];焊接技術(shù);2000年06期

2 陳登豐;;英國拔柏葛動力公司窄間隙焊技術(shù)[J];壓力容器;1985年04期

3 高金成，李文娛;窄間隙焊技術(shù)在渭河工程容器中的應(yīng)用[J];焊接技術(shù);1994年04期

4 王朋,楊細(xì)瑛,柯才軍,張富巨;傳感導(dǎo)前式窄間隙焊自動跟蹤系統(tǒng)的控制策略[J];焊接技術(shù);2001年02期

5 王維新;;}坪桿空湎逗竅J];現(xiàn)代兵器;1982年09期

6 羅傳紅,張富巨;基于電弧傳感窄間隙焊槍高度跟蹤的信號處理及控制策略[J];焊接技術(shù);2002年01期

7 張建華;窄間隙焊技術(shù)在厚壁壓力容器上的應(yīng)用[J];化工建設(shè)工程;1995年05期

8 S.SAWADA;K.HORI;陳登豐;;窄間隙焊工藝在厚壁壓力容器制造中的應(yīng)用[J];流體機(jī)械;1980年06期

9 劉皓陽,張宏波;6m×8m窄間隙焊機(jī)的改造[J];鍋爐制造;2000年02期

10 柯才軍,張富巨,賀明賢;窄間隙焊自動跟蹤系統(tǒng)的誤差分析及工程對策[J];焊接技術(shù);2001年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 石s

本文編號：381386