三明治板T型接头焊剂片约束电弧焊电弧及熔滴过渡行为研究

发布时间：2021-04-20 01:26

　　高强钢三明治板作为一种新型的轻量化结构材料,因其具有比强度高、比刚度大、吸能性好的优点,在船舶、轨道交通、汽车、重型机械等领域具有广泛的应用前景。针对金属三明治板面板和芯板连接难题,为改善激光焊高强钢三明治板T型接头焊缝根部存在间隙的问题,本文提出一种新型高强钢三明治板加工制造方法即焊剂片约束电弧焊（Flux Bands Constricting Arc Welding,简称FBCA）。为获得成形良好的T型接头,基于高速摄像系统及焊接电信号动态采集系统,对在焊接过程中严重影响FBCA焊接T型接头成形的电弧行为、熔滴过渡形式及电弧稳定性问题展开相关研究,最后对T型接头的组织与性能进行分析检测。本研究不仅为提高FBCA焊接T型接头的电弧及熔滴过渡稳定性、提高焊接接头的质量提供了理论依据,还为实现高强钢三明治板的稳定焊接奠定了工艺基础。首先设计了三明治板T型接头装配夹具,优化了焊剂片贴敷方式,研发了焊剂片约束电弧焊接三明治板T型接头的工艺,搭建了完整的FBCA焊接T型接头平台,并通过大量焊接实验,获得了面板与芯板熔合良好的T型接头。基于高速摄像图像采集系统,研究了电弧与焊剂片的相互作用。在焊... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 金属三明治板研究现状
        1.2.2 焊剂片约束电弧焊的研究进展
        1.2.3 焊接电弧行为研究现状
        1.2.4 熔滴过渡的相关研究
    1.3 主要课题思路、试验内容及创新点
        1.3.1 课题研究思路
        1.3.2 试验内容
        1.3.3 创新点
第二章 试验材料、设备及方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验设备
    2.3 焊剂片制备工艺设计
        2.3.1 焊剂片成分
        2.3.2 焊剂片制备工艺
    2.4 三明治板T型接头焊接夹具及焊剂片贴敷方式设计
        2.4.1 三明治板T型接头焊接夹具设计
        2.4.2 焊剂片贴敷方式设计
    2.5 试验方法
        2.5.1 焊接工艺试验
        2.5.2 焊接电信号采集系统及高速摄像监测平台搭建
    2.6 微观组织分析及性能测试
    2.7 本章小结
第三章 T型接头焊剂片约束电弧焊电弧行为研究
    3.1 电弧与焊剂片的相互作用
        3.1.1 焊剂片在电弧作用下的熔化过程分析
        3.1.2 焊剂片对电弧行为的作用分析
    3.2 焊接参数对电弧与焊剂片相互作用的影响
        3.2.1 电弧电压对电弧与焊剂片相互作用的影响
        3.2.2 焊接电流对电弧与焊剂片相互作用的影响
        3.2.3 坡口宽度对电弧与焊剂片相互作用的影响
    3.3 焊剂片熔化高度与电弧燃烧位置的相关作用机制分析
    3.4 电弧行为对T型接头焊缝截面形貌的影响分析
    3.5 本章小结
第四章 T型接头焊剂片约束电弧焊熔滴过渡及电弧稳定性研究
    4.1 焊剂片约束电弧焊接T型接头的熔滴过渡基本形式
        4.1.1 弧桥并存过渡
        4.1.2 细滴过渡
        4.1.3 短路过渡
        4.1.4 排斥过渡
    4.2 焊接工艺参数对焊剂片约束电弧焊熔滴过渡形式的影响
    4.3 熔滴过渡形式对电弧稳定性的影响
    4.4 本章小结
第五章 焊剂片约束电弧焊T型接头组织与性能研究
    5.1 T型接头组织分析
    5.2 T型接头性能研究
        5.2.1 T型接头显微硬度分析
        5.2.3 T型接头拉伸、剪切与弯曲力学性能分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3148704