带锯条闪光对焊过程特性研究

发布时间：2020-05-20 19:44

【摘要】：带锯条闪光对焊机是一种专门用于带锯条闪光对焊的机器,主要用于双金属带锯条以及高速钢带锯条的焊接。其作用是将一根完整的长条形带锯焊接成一个圆环,焊接成品可与带锯床配套使用。本课题以国产UBN-8型闪光对焊机及国外i DEAL公司生产的BAS320型闪光对焊机作为研究对象,对两类机器焊接机构的运行过程及闪光过程特性进行分析。焊接机构涵盖了闪光、顶锻以及退火三大闪光焊工艺过程。为了分析了闪光进程与凸轮工作的时序关系,本文使用高速摄影仪记录下焊缝区域在不同电参数条件下的闪光过程,特别是对顶锻时间及顶锻行程的分析。同时运用拉伸实验机对顶锻加压机构中的碟形弹簧进行了测力实验并分析了退火机构的工作原理。为了获得闪光过程的焊接电压以及焊接电流这两项主要的电参数,本文使用霍尔电流传感器、真有效值转换器、示波器等设备对其进行了数值采样。并再次运用高速摄影仪拍摄了焊缝区域在闪光时的慢速影像。结合采集到的波形数据,分析了电参数对闪光过程的影响以及闪光对焊过程中动态电阻的变化趋势。以STM32开发板为控制核心,辅助以Lab VIEW软件设计了一套闪光对焊参数检测系统。该系统能够检测闪光对焊过程中的主要焊接参数包括焊接电压、焊接电流、顶锻压力、闪光位移、闪光速度等。经测试,该采集系统具有较强的抗干扰能力且能有效采集各项焊接参数并保存数据。运用正交设计方法,优化了两类交流对焊机在焊接某一型号带锯时的焊接参数。并对所焊样品的焊缝硬度、微观组织形态进行分析,对比二者的不同。针对采用交流对焊时焊缝处闪光存在间歇性以及热影响区域集中的问题,本课题研发了一台高频直流电源来替代UBN-8机器中的交流变压器来给机器馈电。通过调试最终成功进行了焊接试验,焊接样品经弯曲、扭转实验后均达到合格标准。研究其高速影像发现直流焊接具有闪光爆破间歇短,焊缝热影响区均匀等优点。该试验成功验证了直流闪光对焊的焊接可行性,对后续该领域的深入研究具有重要的意义。
【图文】：

双金属带锯条,锯条

a) 双金属带锯条 b）金属切割图 1-1 双金属带锯条及应用Fig.1-1 Bimetallic band saw and its application上世纪中叶，美国的 Doall 公司率先发明了双金属带锯条。紧接着欧美等发也相继开始进行该锯条的研发。目前，生产此类锯条的国际企业有德国的us、Eberle、Rontgen、美国的 LENOX、Starrett 和 Doall，日本的 AMADA 以的百固等。据统计，从 2006 年到 2010 年，双金属带锯条年销售额增长率一

闪光对焊,工艺过程

图 1-2 闪光对焊工艺过程Fig.1-2 Flash butt welding process阶段光阶段的主要目的是为了提供工件接触面金属熔化所需要的热量。为焊接接头，必须保持闪光过程的平稳进行[12]。而为了实现稳定闪光，夹具进给速度与焊缝烧化速度一致，避免发生因速度过快或过慢而发路现象。此外，在焊缝处形成一定厚度、均匀、表面未被氧化或氧化态金属层也是闪光阶段需要达到的目的。闪光阶段越激烈，其焊缝温的金属蒸汽会保护液态金属层，避免其在顶锻前被氧化。阶段光阶段结束后需立即进入顶锻阶段，封闭接口以挤出熔化金属，，填平凸不平的焊接端面。顶锻留量视具体情况而定，直到完成了预设的顶
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG43

【参考文献】