TIG-MIG復合焊結合TIG焊和MIG焊兩種焊接方法的優(yōu)點,使其即使在純氬氣的保護下,也可獲得變形小、質量高的焊接接頭,符合現代制造業(yè)對焊接質量和效率的要求。復合焊過程中,TIG、MIG兩電弧間存在強烈的交互作用,該作用對復合焊電弧行為、熔滴過渡、熔池熱-力學平衡等具有重要影響。但是目前對于TIG-MIG復合焊電弧-熔滴的研究仍主要基于實驗結果,即通過借助高速攝像和光譜分析定性或半定量的探究復合電弧-熔滴的熱-力規(guī)律,而對于電弧-熔滴間耦合機制的研究較少。因此,本文采用模擬計算和工藝實驗相結合的方法,研究TIG-MIG復合焊電弧-熔滴的熱-力特性以及二者間的相互耦合作用,對比分析與單MIG焊電弧-熔滴行為的區(qū)別,揭示TIG-MIG復合焊電弧-熔滴的物理特性,指導優(yōu)化焊接工藝,實現高效優(yōu)質焊接,具有重要的科研意義和實用價值。本文基于TIG-MIG復合焊工藝實驗平臺,采用高速攝像機和激光背景光源獲得電弧形態(tài)和熔滴過渡形態(tài),為模擬計算提供驗證數據�；趥鳠釋W、流體動力學、電磁學等理論基礎建立了 TIG-MIG復合電弧-熔滴三維耦合瞬態(tài)模型,分析電弧空間的溫度場、流場、電磁力、壓力和電流密度... 

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

【文章頁數】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２不同絲極間距電弧形態(tài)變化??

第１章前言??顯變化，熱源密度、電弧壓力也發(fā)生明顯變化，如圖１．３所示，當電極距離很近??時，兩電弧融為一體，呈近似高斯分布。??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?一？ｖ?????／—?ＣａｒＫｃｉｉａｔｔｏｎ??ｃｕｒｒｅｎｌ?＇???、Ｉ?Ｕｒ?－ｖ?Ｕ?、?ｉ？－?－ｖ．??ｉ?？）（？）（？）??＾?Ｍａｇ＾??巧?Ｖｓ?Ｘ?、?巧?一??ｆｌｕｘ?ｄｅｎｓｉｔｙ??（ａ）?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｓｐａｃｉｎｇ?（ｂ）?Ｅｌｅｃｔｒｃｘｌｅ?ｓｐａｃｉｎｇ?（ｃ）?ＥｌｅｃｔｎｘＪｃ?ｓｐａｃｉｎｇ??６?ｍｍ?８?ｍｍ?丨?０?ｍｍ??圖１．３不同絲極間距工件上電流密度分布圖??金丸周平等人采用前置ＴＩＧ電弧的ＴＩＧ－ＭＩＧ復合電弧模型【２８］，研宄絲極間??距和焊槍夾角對焊縫熔深的影響。研宄發(fā)現，改變焊絲與鎢極間距（〇－１６ｍｍ）對??熔深沒有影響；改變ＴＩＧ／ＭＩＧ復合焊焊槍角度－１５°?／＋１５°?；?－３０°?／＋３０°?；?－４５°??／＋４５°?；?－６０°?／＋６０°，隨著焊槍夾角增加，對焊道熔深也幾乎沒有影響。??Ｍｉｓｈｉｍａ?Ｈ等人對ＴＩＧ－ＭＩＧ復合焊進行數值模擬研宄１２９］，研究四種角度??（ＴＩＧ０°?／ＭＩＧ３００?，?ＴＩＧ０°?／ＭＩＧ４５°?，?ＴＩＧ０〇?／ＭＩＧ６００?，?ＴＩＧ３００?／ＭＩＧ３００?）??對電弧的影響，如圖１．４所示。發(fā)現隨著焊槍間角度的增大，兩電極之間的高溫??等離子體增多，增大電極間的電流通量，從而影響復合電弧形態(tài)。當電極之間的??角度為ＴＩＧ０°?／ＭＩＧ４５°，電弧挺度和電弧排斥力達到最佳。??■??ＨｈＨＨ??Ｗｍ??

第１章前言??顯變化，熱源密度、電弧壓力也發(fā)生明顯變化，如圖１．３所示，當電極距離很近??時，兩電弧融為一體，呈近似高斯分布。??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?一？ｖ?????／—?ＣａｒＫｃｉｉａｔｔｏｎ??ｃｕｒｒｅｎｌ?＇???、Ｉ?Ｕｒ?－ｖ?Ｕ?、?ｉ？－?－ｖ．??ｉ?？）（？）（？）??＾?Ｍａｇ＾??巧?Ｖｓ?Ｘ?、?巧?一??ｆｌｕｘ?ｄｅｎｓｉｔｙ??（ａ）?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｓｐａｃｉｎｇ?（ｂ）?Ｅｌｅｃｔｒｃｘｌｅ?ｓｐａｃｉｎｇ?（ｃ）?ＥｌｅｃｔｎｘＪｃ?ｓｐａｃｉｎｇ??６?ｍｍ?８?ｍｍ?丨?０?ｍｍ??圖１．３不同絲極間距工件上電流密度分布圖??金丸周平等人采用前置ＴＩＧ電弧的ＴＩＧ－ＭＩＧ復合電弧模型【２８］，研宄絲極間??距和焊槍夾角對焊縫熔深的影響。研宄發(fā)現，改變焊絲與鎢極間距（〇－１６ｍｍ）對??熔深沒有影響；改變ＴＩＧ／ＭＩＧ復合焊焊槍角度－１５°?／＋１５°?；?－３０°?／＋３０°?；?－４５°??／＋４５°?；?－６０°?／＋６０°，隨著焊槍夾角增加，對焊道熔深也幾乎沒有影響。??Ｍｉｓｈｉｍａ?Ｈ等人對ＴＩＧ－ＭＩＧ復合焊進行數值模擬研宄１２９］，研究四種角度??（ＴＩＧ０°?／ＭＩＧ３００?，?ＴＩＧ０°?／ＭＩＧ４５°?，?ＴＩＧ０〇?／ＭＩＧ６００?，?ＴＩＧ３００?／ＭＩＧ３００?）??對電弧的影響，如圖１．４所示。發(fā)現隨著焊槍間角度的增大，兩電極之間的高溫??等離子體增多，增大電極間的電流通量，從而影響復合電弧形態(tài)。當電極之間的??角度為ＴＩＧ０°?／ＭＩＧ４５°，電弧挺度和電弧排斥力達到最佳。??■??ＨｈＨＨ??Ｗｍ??

【參考文獻】：
期刊論文
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[1]等離子弧—熔池—小孔形態(tài)的一體化數值分析[D]. 菅曉霞.山東大學 2015
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碩士論文
[1]高速TIG-MIG復合焊熔池熱力行為的數值分析[D]. 韓治坤.山東大學 2019
[2]外加復合磁場作用下的MIG電弧熱力特性數值分析[D]. 江春麗.山東大學 2019



本文編號：3132371