本文關(guān)鍵詞：磁控焊接電弧行為及焊縫成形機(jī)理的研究

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【摘要】：本文試圖通過(guò)磁控的方法來(lái)解決一直制約著CO_2焊發(fā)展的兩個(gè)主要的缺陷問(wèn)題,一是飛濺率大,二是焊縫成形性差。將外加縱向電磁場(chǎng)引入到焊接中,分別測(cè)定了外加縱向電磁場(chǎng)對(duì)CO_2焊的電弧行為、熔滴過(guò)渡行為以及焊縫成形性的影響規(guī)律。論文最終從電弧形態(tài),熔滴受力的角度揭示了外加縱向電磁場(chǎng)對(duì)于減少CO_2焊飛濺率,改善焊縫成形性的機(jī)理。為磁控技術(shù)在焊接中的應(yīng)用提供了一些參考價(jià)值。在不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度以及不同的磁場(chǎng)頻率作用下,首先通過(guò)高速攝像技術(shù)觀察焊接電弧的形態(tài),并建立電弧的受力模型以揭示電弧形態(tài)變化的原理。接著測(cè)定熔滴的飛濺率,熔滴在燃弧期、短路期間的過(guò)渡時(shí)間及過(guò)渡頻率,并分別建立熔滴在燃弧期、短路期間的受力模型,從熔滴的受力角度揭示了熔滴過(guò)渡時(shí)間減少,過(guò)渡頻率提高的原因。最后測(cè)定了外加縱向電磁場(chǎng)作用下的焊縫的熔深熔寬的變化以及焊縫力學(xué)性能的改善。結(jié)果表明:在磁場(chǎng)參數(shù)為1A50Hz時(shí),焊接電弧由最初的錐形變成了鐘罩形,并且按照一定的方向旋轉(zhuǎn),增加了焊接電弧的剛度及穩(wěn)定性;繼續(xù)增大磁場(chǎng)強(qiáng)度,電弧變得不穩(wěn)地,半徑縮小;在磁場(chǎng)參數(shù)為1A50Hz時(shí),磁控方法可以有效縮短熔滴在燃弧期、短路期間的過(guò)渡時(shí)間,提高熔滴的過(guò)渡頻率,將焊接中的飛濺現(xiàn)象明顯降低。繼續(xù)增大磁場(chǎng)的強(qiáng)度,磁場(chǎng)對(duì)減輕熔滴飛濺的作用效果開(kāi)始下降;最后外加磁場(chǎng)會(huì)增加焊縫的熔寬及熔深,同時(shí)會(huì)對(duì)熔滴產(chǎn)生一定的攪拌及沖刷的作用,它可以促進(jìn)晶體的形核,細(xì)化晶粒,均勻組織,減少肢晶形成,在宏觀表現(xiàn)上提高了焊縫的力學(xué)性能,提升焊接質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：縱向電磁場(chǎng) 飛濺率 過(guò)渡頻率 焊縫成形
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG444.73
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 課題研究背景及意義9-20
• 1.1.1 CO_2焊發(fā)展歷史及現(xiàn)狀9
• 1.1.2 CO_2焊飛濺及焊縫成形問(wèn)題的研究9-20
• 1.2 課題的研究意義20-21
• 1.3 課題的研究?jī)?nèi)容21-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法22-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置組成22
• 2.3 磁場(chǎng)發(fā)生設(shè)備22-23
• 2.4 磁頭的設(shè)計(jì)23-24
• 2.4.1 套筒的材料及尺寸設(shè)計(jì)23-24
• 2.4.2 螺線圈的材料的選取24
• 2.5 焊機(jī)及送絲機(jī)構(gòu)24-25
• 2.6 高速攝像裝置25-26
• 2.7 TIG焊電弧壓力測(cè)試裝置26-28
• 第3章 外加縱向磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧行為的影響28-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方法及過(guò)程28
• 3.2 外加縱向磁場(chǎng)下CO_2焊接電弧行為特點(diǎn)28-35
• 3.2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)CO_2焊接電弧形態(tài)的影響28-31
• 3.2.2 磁場(chǎng)頻率對(duì)CO_2焊接電弧形態(tài)的影響31-35
• 3.3 外加縱向磁場(chǎng)下TIG焊接電弧行為特點(diǎn)35-39
• 3.3.1 焊接電流對(duì)TIG焊電弧壓力的影響35-36
• 3.3.2 磁場(chǎng)強(qiáng)度的TIG焊電弧壓力的影響36
• 3.3.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)TIG焊電弧形態(tài)的影響36-37
• 3.3.4 磁場(chǎng)頻率的TIG焊電弧形態(tài)的影響37-39
• 3.4 外加電磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的作用機(jī)理39-43
• 第4章 外加縱向磁場(chǎng)對(duì)熔滴過(guò)渡的影響43-57
• 4.1 縱向磁場(chǎng)對(duì)焊接中飛濺率的影響43-48
• 4.1.1 飛濺產(chǎn)生的機(jī)理43
• 4.1.2 飛濺率的測(cè)量方法43-44
• 4.1.3 飛濺率實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-46
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)分析46-48
• 4.2 熔滴過(guò)渡頻率的影響因素48-51
• 4.2.1 磁場(chǎng)頻率對(duì)熔滴過(guò)渡頻率的影響49-51
• 4.3 熔滴過(guò)渡的形態(tài)及軌跡的研究51-57
• 4.3.1 中等電流下，，不同磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)熔滴過(guò)渡的影響51-54
• 4.3.2 大電流下，不同磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)熔滴過(guò)渡的影響54-57
• 第5章 外加縱向磁場(chǎng)對(duì)焊縫成形性的影響57-62
• 5.1 縱向磁場(chǎng)對(duì)CO_2焊縫宏觀形貌的影響57-58
• 5.2 縱向磁場(chǎng)對(duì)CO_2焊縫熔寬及熔深的影響58-60
• 5.3 縱向磁場(chǎng)對(duì)CO_2焊縫力學(xué)性能的影響60-62
• 第6章 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 在學(xué)研究成果67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：724511