镀锌钢板超声-MIG复合焊接成型研究

发布时间：2023-11-30 17:42

　　本课题采用了一种焊接方法,即超声振动与MIG焊相结合,在焊接过程中,将超声振动横向施加于焊接喷嘴的末端,作用于焊丝,利用超声能量的传递,对熔滴过渡产生了一定的影响,促进了熔滴过渡,提高了焊接熔敷效率。根据复合焊接的原理和焊接方式,进行了平台布局。整个装置设计主要由固定焊枪和超声振动装置的焊接平台和使工件做匀速直线运动的移动装置两部分构成。在22.5V至28.5V之间选取了 4组焊接电压,在150A的焊接电流下,进行了 4组超声-MIG复合焊接实验,实验结果显示,随着焊接电压的上升,焊缝熔宽出现了显著的增加,和普通MIG焊接的规律相似。在24.5V的电压下选取了3组焊接电流,比较复合焊接和普通MIG焊接的焊接接头的区别,结果发现,超声-MIG复合焊接焊缝的熔宽都出现了变大,余高都出现了降低,熔化面积出现了增大的现象。进行了超声-MIG复合焊接熔滴过渡的模拟,并进行了实验的验证,结果吻合较好,误差较小。对普通MIG焊接和超声-MIG复合焊接两种焊接过程分别建立了模型并完成了熔滴过渡的仿真模拟,模拟结果显示低碳钢超声-MIG复合焊接熔滴过渡的临界电流约为220A,比普通MIG焊接熔滴过渡的临...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究目的和意义
    1.2 镀锌钢板的性质和焊接性能
        1.2.1 成分及性质
        1.2.2 冲压性能
        1.2.3 焊接性能
    1.4 MIG复合焊接的研究现状
        1.4.1 激光-MIG复合焊
        1.4.2 TIG-MIG复合焊
        1.4.3 等离子-MIG复合焊
    1.5 超声复合焊接
    1.6 熔滴过渡理论研究现状
    1.7 本章小结
第2章 超声-MIG复合焊接系统的理论原理和平台的搭建
    2.1 超声-MIG复合焊接原理
    2.2 复合焊接系统的移动控制
    2.3 焊接移动装置
    2.4 复合焊接平台的设计布局
    2.5 本章小结
第3章 超声-MIG复合焊接实验及分析
    3.1 焊接实验设备
        3.1.1 焊接电源
        3.1.2 超声波设备
    3.2 实验材料
    3.3 超声-MIG复合焊接实验结果及分析
        3.3.1 焊缝形貌
        3.3.2 焊接接头的对比
    3.4 本章小结
第4章 熔滴过渡类型和自由表面的跟踪算法的介绍
    4.1 熔滴过渡常见类型
        4.1.1 短路过渡
        4.1.2 粗滴过渡
        4.1.3 射滴过渡
        4.1.4 射流过渡
    4.2 自由表面的跟踪算法
    4.3 本章小结
第5章 基于FLUENT的超声-MIG复合焊接和MIG焊接的熔滴行为的模拟对比
    5.1 引言
    5.2 超声-MIG复合焊接数学模型
        5.2.1 基本假设
        5.2.2 创建几何模型
        5.2.3 基本方程
        5.2.4 熔滴基本受力分析
        5.2.5 熔滴界面的追踪
    5.3 网格生成和输出
    5.4 FLUENT计算设置和材料设定
        5.4.3 边界条件设定
        5.4.4 振动项的引入
        5.4.5 求解控制
    5.5 计算结果与讨论
    5.6 实验验证
    5.7 普通MIG焊接的模拟
        5.7.1 普通MIG焊接数学模型
        5.7.2 基本假设
        5.7.3 数学控制方程
        5.7.4 边界条件
        5.7.5 电流密度分布
        5.7.6 模拟结果与分析
    5.8 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3868924