磁场调控下等离子—脉冲MAG复合过程及焊接工艺研究
发布时间：2020-12-30 06:48
复合焊接技术自提出以来一直被认为是提升焊接质量和效率的有效途径之一,并成为国内外焊接领域的研究热点。为充分利用等离子弧焊与熔化极气体保护焊焊接工艺的优势,本文通过引入磁场辅助方式对等离子-脉冲MAG复合焊接过程中的熔滴过渡行为进行有效场致调控,优选试验参数并实现两电弧在焊接过程中的柔性耦合,在保留等离子弧深熔穿孔焊接特性与脉冲MAG焊接高效率的同时,实现复合电弧的空间优化与重构,改善焊接质量,进一步提升焊接效率。为揭示上述焊接方法的特点与优势,本文对该方法的熔滴过渡行为及电弧物理特性进行了系统性研究。结合红外热成像检测数据,研究了磁场对焊接过程中温度场的影响。结果表明:磁场对焊接过程中最高温度影响无明显规律,但试样背面平均温度与磁场强度成反比,其原因是磁场对复合电弧的收缩与耦合作用使得热源更为集中,传热效率得到提升,进而有助于进一步优化焊接过程中的热输入,改善焊接接头组织。使用电弧高速摄像和电信号采集系统对熔滴过渡行为及过程进行了机理分析,结果表明:该工艺中复合电弧与单MAG电弧相比,焊接过程中在MAG脉冲阶段产生连弧现象,经分析连弧的出现可以降低焊接过程中的热输入;此外,磁场对熔滴过...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1双丝MIG复合焊接示意图
自二十世纪五十年代起，双丝电弧焊接工艺果[12, 13]。图 1-1 为典型的双丝 MIG 复合焊接示意图，其包括 Twin arc[14]和 Tandem[15]，其示意图分别如图 1-2rc 采用一台或者两台完全相同型号的焊接电源，通过物接效率的提升，但焊接过程两个电弧间没有进行协同控过程稳定性较差[16]。同上述工艺相比，Tandem 焊接系通过控制器进行协调控制，实现复合焊接过程的优化[1图 1-1 双丝 MIG 复合焊接示意图[20]
现高效、高质量的焊接方法[28-30]。图 1-3 为 TIG-MIG 复合焊接示意图。TIG 电弧直流正极性，MIG 电弧直流反极性，焊接时，TIG 电弧在前起到预热作用，增加焊缝熔深[31-33]。目前，许多国内外高校做了许多关于 TIG-MIG 复合焊的试验，但由于复合焊涉及工艺参数较多，仍属于探索阶段[34-36]。图 1-3 TIG-MIG 复合焊接示意图[37]杨涛[38]等人基于 PID 闭环控制实现 TIG-MIG 复合焊，焊接示意图如图 1-4所示，并探究了极性接法、电弧特性及熔滴过渡对焊缝的影响，发现 TIG 电弧的存在对 MIG 电弧有良好的维弧作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]轨道车辆用不锈钢等离子-MAG复合焊接头疲劳试验[J]. 田洪雷,刘龙玺,孙维光,姚宇新,朱平,史春元. 电焊机. 2018(01)
[2]低电流TIG电弧辅助MIG高速焊咬边缺陷抑制机理及措施的研究[J]. 陈姬,魏建华,周倩,武传松. 机械工程学报. 2018(02)
[3]窄坡口等离子-MAG复合焊工艺参数优化[J]. 吴向阳,张志毅,齐维闯,田仁勇,史春元. 焊接学报. 2017(05)
[4]多热源复合焊接技术的发展现状[J]. 郭晋昌,弥宁,寇元哲,崔凯. 陇东学院学报. 2017(03)
[5]旁轴式Plasma-MAG复合焊工艺研究[J]. 毕学松,马瑞芳,孙潇. 焊接技术. 2017(04)
[6]脉冲等离子-MIG复合焊熔滴过渡行为研究[J]. 陈树君,宋亚修,肖珺,白立来,王旭平. 焊接. 2017(03)
[7]TIG-MIG复合焊研究现状与展望[J]. 孙茂龄,宋昌洪,吉荣亮,张静. 焊接. 2016(12)
[8]高效化多电弧气体保护焊接技术[J]. 汤莹莹,朱志明,杨中宇,于英飞. 电焊机. 2016(11)
[9]不同焊丝对7075铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能的影响[J]. 刘长军,孙佳,张威,张天明,刘政军. 热加工工艺. 2016(19)
[10]焊接冶金学(第二版)[J]. Sindo Kou,闫久春,杨建国,张广军. 机械设计与研究. 2016(04)
博士论文
[1]Plasma-MIG电弧耦合机制及2219铝合金焊接工艺研究[D]. 杨涛.哈尔滨工业大学 2013
[2]双丝脉冲MIG焊熔滴过渡分数阶控制的研究[D]. 葛卫清.华南理工大学 2012
[3]6082-T6铝合金高铁结构件双丝MIG焊连接技术基础研究[D]. 阮野.吉林大学 2012
[4]等离子-MIG焊接方法及其双弧复合特性的研究[D]. 张义顺.沈阳工业大学 2006
硕士论文
[1]磁场辅助钛/铝异种金属MIG熔—钎焊工艺及机理研究[D]. 李军兆.哈尔滨工业大学 2017
[2]极性比对方波交流TIG-MIG复合焊接电弧物理特性及熔滴过渡影响的研究[D]. 王恒.山东大学 2017
[3]铝合金TIG-MIG复合焊电弧行为及熔滴过渡研究[D]. 王世博.哈尔滨工业大学 2016
[4]等离子-TIG复合焊接电弧物理特性及工艺研究[D]. 纪昂.哈尔滨工业大学 2016
[5]AZ31B镁合金型材等离子-MIG复合焊工艺研究[D]. 刘正.西南交通大学 2016
[6]Q345B钢等离子-MAG复合焊工艺研究[D]. 孙彦文.西南交通大学 2015
[7]铝合金中厚板等离子-MIG复合焊研究[D]. 霍海龙.西南交通大学 2015
[8]TIG-MIG复合焊电弧形态及熔滴过渡行为研究[D]. 娄小飞.山东大学 2014
[9]铝合金等离子-MIG复合焊工艺研究[D]. 魏波.西南交通大学 2014
[10]层叠式锂电池制造中金属极片的超声波焊接工艺优化方法[D]. 李东.上海交通大学 2013
本文编号：2947197
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1双丝MIG复合焊接示意图
自二十世纪五十年代起，双丝电弧焊接工艺果[12, 13]。图 1-1 为典型的双丝 MIG 复合焊接示意图，其包括 Twin arc[14]和 Tandem[15]，其示意图分别如图 1-2rc 采用一台或者两台完全相同型号的焊接电源，通过物接效率的提升，但焊接过程两个电弧间没有进行协同控过程稳定性较差[16]。同上述工艺相比，Tandem 焊接系通过控制器进行协调控制，实现复合焊接过程的优化[1图 1-1 双丝 MIG 复合焊接示意图[20]
现高效、高质量的焊接方法[28-30]。图 1-3 为 TIG-MIG 复合焊接示意图。TIG 电弧直流正极性，MIG 电弧直流反极性，焊接时，TIG 电弧在前起到预热作用，增加焊缝熔深[31-33]。目前，许多国内外高校做了许多关于 TIG-MIG 复合焊的试验，但由于复合焊涉及工艺参数较多，仍属于探索阶段[34-36]。图 1-3 TIG-MIG 复合焊接示意图[37]杨涛[38]等人基于 PID 闭环控制实现 TIG-MIG 复合焊，焊接示意图如图 1-4所示，并探究了极性接法、电弧特性及熔滴过渡对焊缝的影响，发现 TIG 电弧的存在对 MIG 电弧有良好的维弧作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]轨道车辆用不锈钢等离子-MAG复合焊接头疲劳试验[J]. 田洪雷,刘龙玺,孙维光,姚宇新,朱平,史春元. 电焊机. 2018(01)
[2]低电流TIG电弧辅助MIG高速焊咬边缺陷抑制机理及措施的研究[J]. 陈姬,魏建华,周倩,武传松. 机械工程学报. 2018(02)
[3]窄坡口等离子-MAG复合焊工艺参数优化[J]. 吴向阳,张志毅,齐维闯,田仁勇,史春元. 焊接学报. 2017(05)
[4]多热源复合焊接技术的发展现状[J]. 郭晋昌,弥宁,寇元哲,崔凯. 陇东学院学报. 2017(03)
[5]旁轴式Plasma-MAG复合焊工艺研究[J]. 毕学松,马瑞芳,孙潇. 焊接技术. 2017(04)
[6]脉冲等离子-MIG复合焊熔滴过渡行为研究[J]. 陈树君,宋亚修,肖珺,白立来,王旭平. 焊接. 2017(03)
[7]TIG-MIG复合焊研究现状与展望[J]. 孙茂龄,宋昌洪,吉荣亮,张静. 焊接. 2016(12)
[8]高效化多电弧气体保护焊接技术[J]. 汤莹莹,朱志明,杨中宇,于英飞. 电焊机. 2016(11)
[9]不同焊丝对7075铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能的影响[J]. 刘长军,孙佳,张威,张天明,刘政军. 热加工工艺. 2016(19)
[10]焊接冶金学(第二版)[J]. Sindo Kou,闫久春,杨建国,张广军. 机械设计与研究. 2016(04)
博士论文
[1]Plasma-MIG电弧耦合机制及2219铝合金焊接工艺研究[D]. 杨涛.哈尔滨工业大学 2013
[2]双丝脉冲MIG焊熔滴过渡分数阶控制的研究[D]. 葛卫清.华南理工大学 2012
[3]6082-T6铝合金高铁结构件双丝MIG焊连接技术基础研究[D]. 阮野.吉林大学 2012
[4]等离子-MIG焊接方法及其双弧复合特性的研究[D]. 张义顺.沈阳工业大学 2006
硕士论文
[1]磁场辅助钛/铝异种金属MIG熔—钎焊工艺及机理研究[D]. 李军兆.哈尔滨工业大学 2017
[2]极性比对方波交流TIG-MIG复合焊接电弧物理特性及熔滴过渡影响的研究[D]. 王恒.山东大学 2017
[3]铝合金TIG-MIG复合焊电弧行为及熔滴过渡研究[D]. 王世博.哈尔滨工业大学 2016
[4]等离子-TIG复合焊接电弧物理特性及工艺研究[D]. 纪昂.哈尔滨工业大学 2016
[5]AZ31B镁合金型材等离子-MIG复合焊工艺研究[D]. 刘正.西南交通大学 2016
[6]Q345B钢等离子-MAG复合焊工艺研究[D]. 孙彦文.西南交通大学 2015
[7]铝合金中厚板等离子-MIG复合焊研究[D]. 霍海龙.西南交通大学 2015
[8]TIG-MIG复合焊电弧形态及熔滴过渡行为研究[D]. 娄小飞.山东大学 2014
[9]铝合金等离子-MIG复合焊工艺研究[D]. 魏波.西南交通大学 2014
[10]层叠式锂电池制造中金属极片的超声波焊接工艺优化方法[D]. 李东.上海交通大学 2013
本文编号：2947197
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