超聲振動輔助穿孔等離子弧焊（U-PAW）工藝,增強了穿孔能力。但前期研究中,采用較薄工件進行了板上堆焊試驗,且沒有深入研究超聲振動對于熔池液體流動和小孔動態(tài)行為的影響。本文課題通過視覺檢測正面熔池流動和小孔入口,研究熔池和小孔的動態(tài)行為,并針對8 mm厚度不銹鋼板同時開展堆焊和對接焊試驗,對于優(yōu)化U-PAW工藝參數(shù)并拓展其實際應(yīng)用范圍有重要意義。搭建正面熔池視覺檢測系統(tǒng),利用雙CCD相機同步視覺檢測系統(tǒng),拍攝了正面熔池和小孔入口的圖像,研究了施加超聲振動對正面熔池和小孔尺寸的影響。使用示蹤粒子技術(shù),追蹤了不同焊接工藝條件下熔池表面液態(tài)金屬的流動狀態(tài),據(jù)此測定了熔池表面液體向后流動速度。施加超聲振動后,電弧剪切力的大部分沿小孔后壁向下作用,促進了熔池液體向下流動,導(dǎo)致正面熔池液體向后流動速度均有不同程度減小。另外,施加超聲振動后等離子弧體積進一步收縮。上述兩方面原因使得熔池和小孔尺寸有所減小。在8 mm厚度的不銹鋼工件上分別以堆焊和對接焊的方式開展了開環(huán)受控脈沖穿孔焊接試驗。在常規(guī)PAW不能完全焊透工件的工藝參數(shù)條件下,施加超聲振動后,采集到工件背面小孔出口圖像,并檢測到穩(wěn)定的尾焰電壓信... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３受控脈沖電流波形［２７］??３??

第１章前言??１．２．２激光輔助等離子弧焊??德累斯頓工業(yè)大學(xué)Ｍａｈｒｌｅ等人通過特殊設(shè)計，將激光引入到等離子弧焊??中，如圖１－４所示，激光束與等離子弧焊槍軸線成一定角度。試驗結(jié)果表明，激??光束的施加可以有效降低等離子弧的電弧電壓，改善等離子弧的能量分布及精確??控制焊接熱輸入的大校在激光束和等離子弧的共同作用下，焊接效率顯著提高。??Ｐｌａｓｍａ?ｔｏｒｃｈ?＾?＾ＰＷ?Ｌａｓｅｒ?ｏｐｔｉｃｓ??Ａｂｉｐｌａｓ＾ＪｄｌＳＯＷＭＴ，?２０９?（ｆｏｒｅｈａｎｄ）??３５°＇（ｂａｃｋｈａｎｄ）??．＇?Ｃｒｏｓｓｅ，?ｎｏ．ｌｅ??Ｐｌａｓｍａ?ｎｏｚｚｌｅ?＾??ｓｔａｎｄ－ｏｆｆ?ｄｉｓｔａｎｃｅ?＝?２?ｍｍ?＾????—?，■■■■■■■－??％?ｊ?Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｃａｍｅｒａ??Ｉ?〇＂－ｃｔｉ〇ｎ??Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ????Ｔｒａｖｅｌ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ??＾?ｗｏｒｋｔａｂｌｅ???圖１－４等離子弧－激光旁軸復(fù)合焊接系統(tǒng)??Ｍａｈｒｌｅ等人１２９＿３１１又研制了等離子�。考す馔S復(fù)合焊接裝置，如圖１－５所示。??通過中空的鎢極將激光束引入作用于等離子弧及熔池，進一步提高了等離子弧的??挺度。在不銹鋼板上進行焊接試驗，試驗結(jié)果表明施加較低功率的激光束就能有??效提高等離子弧的穩(wěn)定性，增強等離子弧的穿透能力，提高焊接效率。??Ｌａｓｅｒ?ｂｅａｍ?＿？４?｜?ＳＢ！??廣｜畫??Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ?麗■?４?屢：ｆ??ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ?ｇｌａｓｓ?＾?ｍＢ?疆、??Ｈｏｌｌｏｗ?ｔｕｎｇｓｔｅｎ?ｉｆ：?

第１章前言??１．２．２激光輔助等離子弧焊??德累斯頓工業(yè)大學(xué)Ｍａｈｒｌｅ等人通過特殊設(shè)計，將激光引入到等離子弧焊??中，如圖１－４所示，激光束與等離子弧焊槍軸線成一定角度。試驗結(jié)果表明，激??光束的施加可以有效降低等離子弧的電弧電壓，改善等離子弧的能量分布及精確??控制焊接熱輸入的大校在激光束和等離子弧的共同作用下，焊接效率顯著提高。??Ｐｌａｓｍａ?ｔｏｒｃｈ?＾?＾ＰＷ?Ｌａｓｅｒ?ｏｐｔｉｃｓ??Ａｂｉｐｌａｓ＾ＪｄｌＳＯＷＭＴ，?２０９?（ｆｏｒｅｈａｎｄ）??３５°＇（ｂａｃｋｈａｎｄ）??．＇?Ｃｒｏｓｓｅ，?ｎｏ．ｌｅ??Ｐｌａｓｍａ?ｎｏｚｚｌｅ?＾??ｓｔａｎｄ－ｏｆｆ?ｄｉｓｔａｎｃｅ?＝?２?ｍｍ?＾????—?，■■■■■■■－??％?ｊ?Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｃａｍｅｒａ??Ｉ?〇＂－ｃｔｉ〇ｎ??Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ????Ｔｒａｖｅｌ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ??＾?ｗｏｒｋｔａｂｌｅ???圖１－４等離子弧－激光旁軸復(fù)合焊接系統(tǒng)??Ｍａｈｒｌｅ等人１２９＿３１１又研制了等離子�。考す馔S復(fù)合焊接裝置，如圖１－５所示。??通過中空的鎢極將激光束引入作用于等離子弧及熔池，進一步提高了等離子弧的??挺度。在不銹鋼板上進行焊接試驗，試驗結(jié)果表明施加較低功率的激光束就能有??效提高等離子弧的穩(wěn)定性，增強等離子弧的穿透能力，提高焊接效率。??Ｌａｓｅｒ?ｂｅａｍ?＿？４?｜?ＳＢ！??廣｜畫??Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ?麗■?４?屢：ｆ??ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ?ｇｌａｓｓ?＾?ｍＢ?疆、??Ｈｏｌｌｏｗ?ｔｕｎｇｓｔｅｎ?ｉｆ：?

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]超聲振動輔助受控脈沖穿孔等離子弧焊接的試驗研究[D]. 張成.山東大學(xué) 2019
[2]超聲振動輔助穿孔等離子弧焊工藝及其機理的研究[D]. 趙晨昱.山東大學(xué) 2017



本文編號：3064224