鋁合金具有優(yōu)異的物理化學(xué)特性、力學(xué)性能和良好的加工性能,是目前在生產(chǎn)生活中應(yīng)用范圍僅次于鋼鐵的材料,被廣泛用于汽車白車身和各種汽車安全零部件中。目前在車身制造中廣泛運(yùn)用的鋁合金可以使車輛減小20-30%的重量,約可以減少10%的燃油消耗。而汽車各部件間的連接離不開焊接,焊接的質(zhì)量基本決定了汽車車身的整體剛度。因此如何進(jìn)一步提高鋁合金的焊接質(zhì)量來實現(xiàn)鋁合金的高效優(yōu)質(zhì)焊接是當(dāng)下研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題。本研究以鋁合金保險杠為研究對象,利用新型的CMT TPS 500i焊機(jī)對6063和6082兩種鋁合金進(jìn)行了不同CMT焊接工藝的焊接試驗。研究了不同CMT焊接工藝對6063鋁合金焊接接頭組織及性能的影響;研究了外加交變磁場對6063鋁合金焊接接頭焊縫成形、組織、力學(xué)性能以及氣孔的分布、長大逸出機(jī)理的影響,探索有效抑制氫氣孔的方法。通過研究保險杠中最主要的焊接接頭（T焊）的強(qiáng)度損失,并進(jìn)行傳統(tǒng)的保險杠碰撞模擬,研究并評價不考慮強(qiáng)度損失對保險杠碰撞的結(jié)果的影響。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:利用三種不同CMT焊接工藝（CMT、CMT MIX和CMT MIX+Synchropulse）對6063鋁合金進(jìn)行了拼... 

【文章來源】：西南林業(yè)大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CMT焊接示意圖[13]

西南林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2CMT焊接過程示意圖[16]Fig.1-2SchematicdiagramofCMTweldingprocess如圖1-2(a)所示，焊接開始電弧加熱，焊槍伺服電機(jī)驅(qū)動，焊絲向下運(yùn)動與板材電弧引燃；圖1-2(b)中熔滴短路，電弧熄滅，數(shù)字化的控制監(jiān)測到一個短路信號,就會反饋給送絲機(jī)，送絲機(jī)迅速回抽焊絲給熔滴一個反作用力，從而使得熔滴與焊絲分離，熔滴進(jìn)入熔池。在熔滴過渡時，焊絲回抽幫助熔滴過渡，此時電流降至幾乎為零，從而避免飛濺的產(chǎn)生,如圖1-2(c)所示。當(dāng)熔滴脫落進(jìn)入熔池，焊絲恢復(fù)到進(jìn)給狀態(tài)電弧再次引燃，循環(huán)往復(fù)到焊接結(jié)束，送絲-回抽的頻率可達(dá)70HZ[15]，如圖1-2(d)所示。CMT通過上述一個周期內(nèi)的“熱-冷”連續(xù)交替循環(huán)，能最大程度的降低焊縫區(qū)的熱輸入量，其特點(diǎn)主要如下[13,15]：(1)焊接過程無飛濺成形好：熔滴過渡時，焊接電流幾乎為零，并且通過回抽焊絲使得熔滴能夠平穩(wěn)過渡，從而避免飛濺形成；(2)熱輸入低：短路熔滴過渡時對應(yīng)的電流降至幾乎為零，從而使得熱輸入大大降低；(3)引弧穩(wěn)定且迅速可靠，其引弧速度是傳統(tǒng)熔化極氣體保護(hù)焊的2倍。1.3.2CMT+Pulse工藝CMT+Pulse是基于CMT技術(shù)增加脈沖電流的一種復(fù)合焊接方法[16,17]。C+P由于增加了脈沖，增大熱輸入量，可以得到寬而薄的焊縫，為多道焊成形提供了便利。傳統(tǒng)CMT焊接工藝由于其很低的熱量輸入不適合焊接厚度大于3毫米的鋁板，而僅通過增加CMT焊接過程的電流來提高熱量輸入時將會導(dǎo)致短路時能量傳輸?shù)牟环�(wěn)定性。許多研究顯示[18-20]，當(dāng)焊接電流超過100A時，熔滴過渡將會變得不穩(wěn)定從而產(chǎn)生焊接缺陷。為此CMT衍生出了CMT+脈沖的焊接工藝，從而在大大增加可控?zé)彷斎敕秶耐瑫r，還能保有CMT的穩(wěn)定性、無飛濺和良好的冶金連接等特性。而用于航空航天，高?

西南林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文6為，發(fā)現(xiàn)CMT焊接波形控制呈現(xiàn)典型的直流脈沖特征，焊接時熱輸入較低；在CMT短路過渡過程中，熔滴尺寸隨焊接電流的增加幅度不大，將熔滴尺寸控制在一定范圍內(nèi)可實現(xiàn)穩(wěn)定的短路過渡。CMT短路過渡通過焊絲回抽，避免了大的電磁力，有效地消除了飛濺。當(dāng)電流增大到一定值時,其過渡形式將轉(zhuǎn)變?yōu)樯涞芜^渡和短路過渡的混合過渡。PangJ[28]等人將CMT+P與CMT進(jìn)行了對比研究，發(fā)現(xiàn)CMT+P傳輸模式是一種投影傳輸模式，每個脈沖一個液滴，以及冷金屬傳輸期間的短路傳輸模式的組合。CMT+P焊接過程的電流、電壓波形與傳統(tǒng)的CMT焊接過程有很大的不同。在第一個CMT周期內(nèi)，高初始電弧電流和電流脈沖階躍以及脈沖時間相位的低電流的出現(xiàn)表明CMT+P傳輸過程穩(wěn)定、平穩(wěn)。與CMT+P工藝相比，CMT+P工藝的高脈沖電流產(chǎn)生更高的熱輸入。通過增加脈沖數(shù)，可以獲得更大的熔透和焊道接觸角。以上關(guān)于電弧和熔滴過渡的研究對有助于評價焊接過程的穩(wěn)定性及對焊縫成形的影響。圖1-3電弧形態(tài)及測量示意圖[21]Fig.1-3Arcshapeandmeasurementschematicdiagram圖1-4不同時刻電弧形態(tài)[23]Fig.1-4Arcshapeatdifferenttime

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]鋁合金橫向焊接氣孔敏感性與控制工藝研究[D]. 馬彥軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]磁場輔助鎂/鋁異種金屬CMT焊接工藝及組織性能研究[D]. 李邦鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]鋁合金磁控MIG焊接電弧特性及焊縫組織性能的研究[D]. 白金.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[4]6061鋁合金激光焊接接頭組織及力學(xué)性能研究[D]. 楊得帥.山東大學(xué) 2014
[5]Al-Mg-Si合金的多級時效硬化特性和析出行為[D]. 桑益.湖南大學(xué) 2012
[6]6063鋁合金T型焊接接頭的變形及損傷行為[D]. 徐文福.蘭州理工大學(xué) 2009
[7]鋁和鍍鋅鋼CMT法MIG釬焊工藝研究[D]. 石常亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3051003