Q235薄板高速电弧搭接焊工艺研究

发布时间：2017-12-23 08:45

本文关键词：Q235薄板高速电弧搭接焊工艺研究　出处：《大连理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：相比于对接焊,由于搭接焊的焊前准备和装配简单且搭接接头横向收缩量小,因而在船舶制造以及车辆制造中都有着广泛的应用。薄板搭接高速焊过程中容易产生咬边、驼峰等高速焊接缺陷,同时需要处理好热量输入和板厚的关系以控制焊接变形及烧穿等缺陷。传统薄板焊接多采用TIG、MIG及MAG焊。TIG焊接具有焊缝成型美观,焊接过程稳定,操作性强等优点,但由于熔敷量不足,焊接效率有限。MIG焊接相比于TIG焊接在焊接效率上有优势,但成型控制及焊接过程稳定性方面较差。为了探索低成本、高效的薄板搭接焊接的高效焊接工艺,在本实验室条件下对于单丝MAG、双丝MAG以及TIG-MAG复合热源焊三种不同电弧焊接方法进行了工艺探索,并进行了比较分析。本文首先分别对单丝MAG、双丝MAG两种传统电弧焊接方法通过堆焊进行了工艺参数探索,优化堆焊参数后分别进行了搭接焊接试验,比较不同参数下焊缝成型效果。随后对于影响TIG-MAG复合热源焊接成型的几组重要参数进行了比较研究,并最终得出：采用TIG在前的焊枪分布,同时TIG电流为100A,TIG焊枪与MAG焊枪距离为15mm时可以获得最优的堆焊成型。在堆焊参数的基础上,搭接焊中焊枪倾斜30度,焊接位置偏离焊缝中心1mm时可以获得最优的搭接成型。比较三种方法焊接效率以及焊缝成型状态得出：在本试验条件下,单丝MAG焊接成型良好,无明显飞溅,焊接速度可以达到0.9m/min；双丝MAG焊接速度可达1.8m/min,存在少量飞溅；TIG-MAG复合热源焊接速度提高到2.4m/min的同时无明显飞溅。将三种焊接方法焊接接头沿垂直焊缝方向制成拉伸试样,拉伸后试样均断裂于上板母材处。通过比较三种方法的金相组织得出：TIG-MAG复合热源焊接的焊缝深宽比适中,且组织相比于单丝MAG和双丝MAG更为细小,晶粒明显细化,该特性在维氏硬度曲线中可得到佐证。通过拍摄电弧形态可以直观得出：TIG加入会对MAG电弧起到诱导、压缩的作用,这使得后置的MAG电弧可以持续稳定的燃烧,由于TIG电弧的诱导、压缩作用使得TIG-MAG复合热源焊接即使在高速条件下也能保持稳定的电弧,获得良好的焊缝成型。计算得出三种方法的热输入：单丝MAG为345.9J/mmm、双丝MAG为249.7J/mm、TIG-MAG复合热源焊接为218.9J/mm；熔化效率：单丝MAG为0.30、双丝MAG为0.37、TIG-MAG复合热源焊接为0.65。上述研究表明与单丝MAG及双丝MAG相比,TIG-MAG复合热源搭接焊方法具有显著的低热输入、高熔化效率特征。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG444

【参考文献】