旁路电弧熔丝高速钎焊工艺研究
发布时间：2021-11-16 06:44
为了满足汽车轻量化、高效化焊接的发展需求,薄板材料如DC06钢在汽车车身加工制造中的优势越来越突出,并且汽车结构件多以搭接接头为主,因此,薄板材料搭接接头的高效优质焊接成为汽车行业研究的热点。由于等离子电弧钎焊电弧稳定性强、焊接效率高等诸多优势使其成为薄板搭接焊的常用技术之一。但是,在传统的电弧焊工艺中,由于传热、传质、传力之间是相互耦合的,对工件的热输入很难控制,所以常规电弧焊接方法并不适宜于对热输入敏感的薄板材料的高速焊接。本文针对于汽车车身用薄板材料的高速焊接,既要保证电弧稳定性、焊缝金属填充充分、均匀、焊缝成形好,又要保证母材热输入低、焊接变形小等难题。基于热质解耦控制思想,提出了一种新的“旁路熔丝耦合电弧焊”的焊接工艺,并进行了系统的试验研究,该方法很好的解决了在高速焊接时焊缝高熔敷率的问题,并且最大限度的降低了母材热输入,为汽车车身用薄板的高效优质低热输入焊接提供了新的技术支持。本文基于热质解耦控制的思想,以等离子电源为主电弧电源,分别以TIG和MIG电源为旁路电源搭建了旁路熔丝耦合电弧焊接系统,以高速摄像机、数据采集卡和电信号传感器搭建了高速摄像同步采集分析系统,系统研究...
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铜-铝搭接接头TIG钎焊示意图
4图1-2焊接过程示意图图1-3熔钎焊搭接接头的宏观形貌1.3.3CMT熔钎焊冷金属过渡（CMT）技术是奥地利福尼斯公司推出的一种新型熔化极气体保护焊方法，采用短路-燃弧交替控制方式，通过波形控制和焊丝回抽，有效地控制了焊缝热输入和金属熔敷，具有焊接热输入低，无飞溅、焊缝成形好等优点，可以实现异种金属的直接电弧焊接。CMT熔焊技术在薄板连接中的应用主要在搭接接头焊接[32]，并在高速焊中体现出优势。图1-4CMT焊机目前，异种金属之间最常见的焊接方法多采用钎焊，但钎焊焊接接头的力学性能要远远低于熔焊和熔钎焊，钎焊所需的焊接设备与其他的焊接工艺方法的设备相比要更加的庞大，并且焊接周期要相对更长一些[10]。虽然熔焊具有较高的焊接强度，但由于焊接过程中热输入量较大，所以将会造成母材金属上的热影响区相对较宽，并且更容易形成焊接缺陷，这将会对焊接接头性能造成一定的不利影响。此外，熔焊不能用于焊接搭接接头[33]。相比之下，熔钎焊采用低熔点的钎料，不仅在焊接过程中焊接热输入量少，而且焊接强度高于钎焊，还具有熔焊和钎焊特性，熔钎焊接速度比传统钎焊工艺提升显著，适合用于生产中的大规模生产。因此，熔钎焊具有广阔的发展和应用前景[11]。
4图1-2焊接过程示意图图1-3熔钎焊搭接接头的宏观形貌1.3.3CMT熔钎焊冷金属过渡（CMT）技术是奥地利福尼斯公司推出的一种新型熔化极气体保护焊方法，采用短路-燃弧交替控制方式，通过波形控制和焊丝回抽，有效地控制了焊缝热输入和金属熔敷，具有焊接热输入低，无飞溅、焊缝成形好等优点，可以实现异种金属的直接电弧焊接。CMT熔焊技术在薄板连接中的应用主要在搭接接头焊接[32]，并在高速焊中体现出优势。图1-4CMT焊机目前，异种金属之间最常见的焊接方法多采用钎焊，但钎焊焊接接头的力学性能要远远低于熔焊和熔钎焊，钎焊所需的焊接设备与其他的焊接工艺方法的设备相比要更加的庞大，并且焊接周期要相对更长一些[10]。虽然熔焊具有较高的焊接强度，但由于焊接过程中热输入量较大，所以将会造成母材金属上的热影响区相对较宽，并且更容易形成焊接缺陷，这将会对焊接接头性能造成一定的不利影响。此外，熔焊不能用于焊接搭接接头[33]。相比之下，熔钎焊采用低熔点的钎料，不仅在焊接过程中焊接热输入量少，而且焊接强度高于钎焊，还具有熔焊和钎焊特性，熔钎焊接速度比传统钎焊工艺提升显著，适合用于生产中的大规模生产。因此，熔钎焊具有广阔的发展和应用前景[11]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝/铜异种金属激光填丝熔钎焊工艺研究[J]. 万秀莲,王龙,姚志文,程东海,张华. 稀有金属. 2019(05)
[2]轻量化汽车电阻点焊技术的研究与应用[J]. 刘磊,纵荣荣,李乐乐,王洪玮,齐乐. 时代汽车. 2019(03)
[3]薄板成型中自动化焊接技术的应用研究[J]. 孙辉. 科技经济市场. 2019(01)
[4]旁路耦合微束等离子弧焊增材制造的热过程[J]. 余淑荣,程能弟,黄健康,李楠,樊丁. 材料导报. 2019(01)
[5]GMAW短路过渡过程的二次引弧现象[J]. 陈超,范成磊,林三宝,杨春利. 焊接学报. 2018(12)
[6]旁路熔丝耦合电弧高速焊电弧行为研究[J]. 张硕,信凯,丁亚龙,丁鑫健,张亮,门广强. 电焊机. 2018(12)
[7]铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡及电信号分析[J]. 王鹏,李桓,于福盛,朱春沅,高莹. 焊接学报. 2018(10)
[8]旁路耦合微束等离子弧热特性及焊缝成形特点[J]. 李挺,黄健康,陈秀娟,余淑荣,樊丁. 焊接学报. 2018(09)
[9]汽车镀锌钢板激光钎焊工艺与质量[J]. 牛振. 汽车工艺师. 2018(05)
[10]旁路耦合微束等离子弧焊熔滴过渡特性分析[J]. 李挺,黄健康,陈秀娟,杨茂鸿,余淑荣,樊丁. 热加工工艺. 2018(05)
博士论文
[1]双丝旁路耦合电弧高效GMAW过程稳定性与熔滴过渡行为的控制研究[D]. 朱明.兰州理工大学 2014
硕士论文
[1]MIG焊电流参数分析及稳流控制研究[D]. 裴东东.沈阳大学 2019
[2]外加复合磁场辅助高速GMAW焊接工艺的研究[D]. 张棪腾.山东大学 2018
[3]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
[4]铝/钢异种金属CMT熔—钎焊工艺性能研究[D]. 王建.武汉纺织大学 2018
[5]铜/钨异种金属A-TIG电弧点焊工艺及机理研究[D]. 邓志然.兰州理工大学 2018
[6]旁路耦合微束等离子三维焊接数值研究[D]. 杨茂鸿.兰州理工大学 2017
[7]船用钢/铝复合结构低热输入高效电弧焊接工艺机理研究[D]. 吴斌涛.哈尔滨工程大学 2015
[8]铝合金与钢CMT熔钎焊技术研究[D]. 赵悦.江苏科技大学 2015
本文编号：3498357
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铜-铝搭接接头TIG钎焊示意图
4图1-2焊接过程示意图图1-3熔钎焊搭接接头的宏观形貌1.3.3CMT熔钎焊冷金属过渡（CMT）技术是奥地利福尼斯公司推出的一种新型熔化极气体保护焊方法，采用短路-燃弧交替控制方式，通过波形控制和焊丝回抽，有效地控制了焊缝热输入和金属熔敷，具有焊接热输入低，无飞溅、焊缝成形好等优点，可以实现异种金属的直接电弧焊接。CMT熔焊技术在薄板连接中的应用主要在搭接接头焊接[32]，并在高速焊中体现出优势。图1-4CMT焊机目前，异种金属之间最常见的焊接方法多采用钎焊，但钎焊焊接接头的力学性能要远远低于熔焊和熔钎焊，钎焊所需的焊接设备与其他的焊接工艺方法的设备相比要更加的庞大，并且焊接周期要相对更长一些[10]。虽然熔焊具有较高的焊接强度，但由于焊接过程中热输入量较大，所以将会造成母材金属上的热影响区相对较宽，并且更容易形成焊接缺陷，这将会对焊接接头性能造成一定的不利影响。此外，熔焊不能用于焊接搭接接头[33]。相比之下，熔钎焊采用低熔点的钎料，不仅在焊接过程中焊接热输入量少，而且焊接强度高于钎焊，还具有熔焊和钎焊特性，熔钎焊接速度比传统钎焊工艺提升显著，适合用于生产中的大规模生产。因此，熔钎焊具有广阔的发展和应用前景[11]。
4图1-2焊接过程示意图图1-3熔钎焊搭接接头的宏观形貌1.3.3CMT熔钎焊冷金属过渡（CMT）技术是奥地利福尼斯公司推出的一种新型熔化极气体保护焊方法，采用短路-燃弧交替控制方式，通过波形控制和焊丝回抽，有效地控制了焊缝热输入和金属熔敷，具有焊接热输入低，无飞溅、焊缝成形好等优点，可以实现异种金属的直接电弧焊接。CMT熔焊技术在薄板连接中的应用主要在搭接接头焊接[32]，并在高速焊中体现出优势。图1-4CMT焊机目前，异种金属之间最常见的焊接方法多采用钎焊，但钎焊焊接接头的力学性能要远远低于熔焊和熔钎焊，钎焊所需的焊接设备与其他的焊接工艺方法的设备相比要更加的庞大，并且焊接周期要相对更长一些[10]。虽然熔焊具有较高的焊接强度，但由于焊接过程中热输入量较大，所以将会造成母材金属上的热影响区相对较宽，并且更容易形成焊接缺陷，这将会对焊接接头性能造成一定的不利影响。此外，熔焊不能用于焊接搭接接头[33]。相比之下，熔钎焊采用低熔点的钎料，不仅在焊接过程中焊接热输入量少，而且焊接强度高于钎焊，还具有熔焊和钎焊特性，熔钎焊接速度比传统钎焊工艺提升显著，适合用于生产中的大规模生产。因此，熔钎焊具有广阔的发展和应用前景[11]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝/铜异种金属激光填丝熔钎焊工艺研究[J]. 万秀莲,王龙,姚志文,程东海,张华. 稀有金属. 2019(05)
[2]轻量化汽车电阻点焊技术的研究与应用[J]. 刘磊,纵荣荣,李乐乐,王洪玮,齐乐. 时代汽车. 2019(03)
[3]薄板成型中自动化焊接技术的应用研究[J]. 孙辉. 科技经济市场. 2019(01)
[4]旁路耦合微束等离子弧焊增材制造的热过程[J]. 余淑荣,程能弟,黄健康,李楠,樊丁. 材料导报. 2019(01)
[5]GMAW短路过渡过程的二次引弧现象[J]. 陈超,范成磊,林三宝,杨春利. 焊接学报. 2018(12)
[6]旁路熔丝耦合电弧高速焊电弧行为研究[J]. 张硕,信凯,丁亚龙,丁鑫健,张亮,门广强. 电焊机. 2018(12)
[7]铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡及电信号分析[J]. 王鹏,李桓,于福盛,朱春沅,高莹. 焊接学报. 2018(10)
[8]旁路耦合微束等离子弧热特性及焊缝成形特点[J]. 李挺,黄健康,陈秀娟,余淑荣,樊丁. 焊接学报. 2018(09)
[9]汽车镀锌钢板激光钎焊工艺与质量[J]. 牛振. 汽车工艺师. 2018(05)
[10]旁路耦合微束等离子弧焊熔滴过渡特性分析[J]. 李挺,黄健康,陈秀娟,杨茂鸿,余淑荣,樊丁. 热加工工艺. 2018(05)
博士论文
[1]双丝旁路耦合电弧高效GMAW过程稳定性与熔滴过渡行为的控制研究[D]. 朱明.兰州理工大学 2014
硕士论文
[1]MIG焊电流参数分析及稳流控制研究[D]. 裴东东.沈阳大学 2019
[2]外加复合磁场辅助高速GMAW焊接工艺的研究[D]. 张棪腾.山东大学 2018
[3]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
[4]铝/钢异种金属CMT熔—钎焊工艺性能研究[D]. 王建.武汉纺织大学 2018
[5]铜/钨异种金属A-TIG电弧点焊工艺及机理研究[D]. 邓志然.兰州理工大学 2018
[6]旁路耦合微束等离子三维焊接数值研究[D]. 杨茂鸿.兰州理工大学 2017
[7]船用钢/铝复合结构低热输入高效电弧焊接工艺机理研究[D]. 吴斌涛.哈尔滨工程大学 2015
[8]铝合金与钢CMT熔钎焊技术研究[D]. 赵悦.江苏科技大学 2015
本文编号：3498357
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