镜像对称式三丝间接电弧特性及工艺研究

发布时间：2021-05-12 00:28

　　三丝间接电弧焊是一种全新的焊接方法,具有低能耗、高熔敷率的特点。但是,在焊接过程中,由于母材中无电流通过,对母材的热输入极低,易造成未熔合缺陷。为了改善对母材的热输入,提高母材的熔化效率,本文以优化三丝间接电弧形态为切入点,以改变焊丝排布方式和焊丝连接方式为手段,提出了镜像对称式三丝间接电弧焊方法,并对其电弧行为、熔滴过渡进行研究,阐明了电弧偏转机制,分析了熔滴过渡轨迹。探讨了母材熔化效率以及影响焊缝成形的工艺参数,开发了10mm单道对接焊工艺。首先确定了镜像对称式焊丝排布方式,并对其电弧特性进行了探究。在镜像对称式焊丝排布的三丝间接电弧焊中,间接电弧在不均匀磁场和特殊环形电场的共同作用下总是向阳极偏转。在主丝接负边丝接正时,两间接电弧同时向两边丝偏转,电弧能量密度较低。而当主丝接正边丝接负时,两间接电弧同时向主丝偏转并形成挺度较大的单个间接电弧,电弧能量密度较高。另外,当主丝接正边丝接负时,主丝周围的电子密度较高,在主丝最小送丝速度并且电弧稳定的条件下,主丝端部和边丝端部之间的距离更大,电弧电压更高,对母材的热输入更大。探究了镜像对称式焊丝排布方式的熔滴过渡行为。焊丝之间的电磁力是熔... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 高效熔化极气体保护焊国内外研究现状
        1.2.1 单丝及多丝高效焊接方法
        1.2.2 旁路耦合电弧焊
        1.2.3 间接电弧焊接技术
        1.2.4 三丝间接电弧焊技术
    1.3 脉冲技术在焊接中的应用
        1.3.1 脉冲对焊接过程的影响
        1.3.2 脉冲对焊缝成形的影响
    1.4 本课题研究的主要目的及内容
2 实验原理、材料、设备和研究方法
    2.1 三丝间接电弧焊工艺的基本原理
    2.2 实验材料、设备和实验方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 三丝间接电弧行为观测
        2.2.4 焊接接头金相制备
3 镜像对称式三丝间接电弧行为及特性
    3.1 焊丝排布方式的确定
    3.2 焊丝连接方式的影响
        3.2.1 焊丝连接方式对电弧形态的影响
        3.2.2 焊丝连接方式对电弧电压的影响
    3.3 镜像对称式三丝间接电弧行为机制分析
        3.3.1 电弧形态集中机理分析
        3.3.2 电弧弧柱能量提高机理分析
    3.4 本章小结
4 镜像对称式三丝间接电弧熔滴过渡行为
    4.1 镜像对称式三丝间接电弧熔滴过渡受力分析
    4.2 熔滴过渡主要影响因素
        4.2.1 焊丝连接方式对熔滴过渡的影响
        4.2.2 焊接电流对熔滴过渡的影响
    4.3 熔滴过渡轨迹分析
    4.4 本章小结
5 镜像对称式三丝间接电弧母材熔化效率及工艺探究
    5.1 镜像对称式三丝间接电弧母材熔化效率分析
        5.1.1 堆焊参数对焊缝尺寸的影响
        5.1.2 母材熔化效率定量分析
    5.2 脉冲参数的初步确定
        5.2.1 脉冲频率对堆焊形貌的影响
        5.2.2 占空比对堆焊形貌的影响
        5.2.3 峰值电流变化对堆焊形貌的影响
        5.2.4 基值电流变化对堆焊形貌的影响
    5.3 10mm厚板材的单道对接焊工艺
        5.3.1 工艺参数对对接焊缝成形影响
        5.3.2 10mm厚板材的单道对接焊缝成形
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]双钨极间接气体保护焊接电弧的数值模拟[J]. 史传伟,邹勇,邹增大,赵伟.  机械工程学报. 2013(22)
[2]双丝旁路耦合电弧GMAW熔滴过渡特性分析[J]. 朱明,石玗,王桂龙,樊丁.  机械工程学报. 2013(12)
[3]铝-镀锌钢板脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊工艺及接头组织分析[J]. 石玗,王钊,黄健康,卢立晖,樊丁.  焊接学报. 2013(05)
[4]缆式焊丝CO2气体保护焊工艺研究[J]. 方臣富,陈志伟,胥国祥,胡庆贤,周航宇,时振.  金属学报. 2012(11)
[5]双丝间接电弧氩气保护焊的熔滴过渡与电弧形态[J]. 曹梅青,邹增大,曲仕尧.  焊接学报. 2012(06)
[6]双旁路耦合电弧MIG焊熔滴过渡受力分析[J]. 黄健康,韩日宏,石玗,樊丁,张裕明.  机械工程学报. 2012(08)
[7]双丝窄间隙熔化极气体保护焊的焊接稳定性[J]. 范成磊,孙清洁,赵博,杨春利,张良峰.  机械工程学报. 2009(07)
[8]单丝高熔敷率MAG焊接工艺的研究[J]. 殷树言,陈树君,华爱兵.  电焊机. 2009(01)
[9]高速三丝熔化极气保护焊接工艺[J]. 华学明,马晓丽,林航,王飞,吴毅雄,鬼木保彦,上藤茂,施建刚.  焊接学报. 2008(12)
[10]2008奥运会羽毛球馆新型弦支穹顶预应力大跨度钢结构设计研究[J]. 葛家琪,王树,梁海彤,张爱林,张国军,管志忠,杨霄.  建筑结构学报. 2007(06)

博士论文
[1]气体保护三丝间接电弧特性及其厚壁窄间隙焊接工艺研究[D]. 方迪生.大连理工大学 2017
[2]双丝间接电弧的数值模拟及与TIG电弧复合热源焊接研究[D]. 史传伟.山东大学 2015
[3]铝—钢异种金属脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法及机理研究[D]. 卢立晖.兰州理工大学 2012
[4]钨极—熔化极间接电弧焊电弧行为及其特点研究[D]. 王军.哈尔滨工业大学 2010
[5]双丝间接电弧气体保护焊研究[D]. 曹梅青.山东大学 2006

硕士论文
[1]旁路耦合双丝间接电弧焊接工艺的研究[D]. 张志豪.山东大学 2018
[2]三丝熔化极气体保护焊接电弧行为及熔滴过渡研究[D]. 张晓枫.天津大学 2014
[3]旁路耦合电弧焊焊接参数对母材热输入及焊缝的影响[D]. 温俊霞.兰州理工大学 2011
[4]碱性双熔敷极焊条电弧焊的研究[D]. 侯宪国.山东大学 2006
[5]数字控制铝合金双脉冲MIG焊工艺的研究[D]. 马德.北京工业大学 2004



本文编号：3182385