高强钢三明治板约束电弧塞焊工艺基础研究

发布时间：2023-05-07 20:48

　　随着中国制造2025的提出,技术创新、绿色发展成为制造行业的核心议题,产品的轻量化因为其具有节能减排特点,自然得到制造业的广泛青睐。金属三明治板即是一种两面板夹一芯板的新型轻量化空心夹层结构,凭借其比强度大、比刚度高的特性,在市场上已经得到广泛使用。目前市场上主要采用激光焊接方法加工制造三明治板,但三明治板激光焊接中芯板与面板T型接头连接宽度不足,导致T型焊接接头应力集中,三明治板强度和韧性下降。针对三明治板激光焊接这一问题,本文创新性的将焊剂片约束电弧技术应用到三明治结构的制造中来,提出了一种约束电弧塞焊生产高强钢三明治板的新工艺。本文详细研究了约束电弧塞焊工艺下BS960高强钢三明治结构特殊T型接头工艺影响因素。在排除装配精度及设备等对焊缝成形影响的前提下,采用简单对比实验法,通过大量的工艺性焊接试验,探究电流、电压、坡口装配间隙、焊丝运动精度等参数与焊缝成形之间的对应关系。研究发现:1.保证焊丝运动精度小于±0.5mm,可防止侧向焊漏现象产生;2.装配间隙5-6mm,焊接过程稳定,T型接头焊缝成形较好;3.焊接电流一定,随电弧电压增大,接头依次出现“未焊透”、“成形良好”、电弧再...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 金属三明治板国内外研究现状
    1.3 金属三明治板的焊接制造
        1.3.1 高强钢的焊接性
        1.3.2 激光焊接制造金属三明治板优缺点
        1.3.3 金属三明治板焊剂片约束电弧塞焊
    1.4 主要课题思路、试验内容及创新点
        1.4.1 课题思路
        1.4.2 试验内容
        1.4.3 创新点
第二章 试验材料及方法
    2.1 试验材料及设备
    2.2 焊接试验前的准备
        2.2.1 焊剂片的制备
        2.2.2 焊剂片贴覆方式的设计
        2.2.3 金属三明治板焊接工装夹具设计
        2.2.4 焊接导电嘴的改进
        2.2.5 焊接垫块的改进
    2.3 焊接过程实时信息采集系统的搭建
    2.4 本章小结
第三章 焊剂片约束电弧塞焊工艺研究
    3.1 试验方法
    3.2 金属三明治板T型接头焊缝断面形貌
    3.3 工艺参数对焊缝成形影响规律研究
        3.3.1 焊丝运动精度对T型接头焊缝成形的影响
        3.3.2 坡口装配间隙对T型接头焊缝成形的影响
        3.3.3 电弧电压对T型接头焊缝成形的影响
        3.3.4 焊接电流对T型接头焊缝成形的影响
        3.3.5 焊接电流与电弧电压之间匹配关系对焊缝成形的影响
    3.4 本章小结
第四章 焊剂片约束塞焊电弧行为及熔滴过渡
    4.1 电弧动态行为及熔滴过渡的观测
    4.2 焊剂片对电弧行为的约束作用
    4.3 电流电压的动态特性
    4.4 焊缝成形机制分析
    4.5 本章小结
第五章 T型接头显微组织分析和力学性能测试
    5.1 三明治板T型接头显微组织分析
    5.2 三明治板T型接头显微维氏硬度测试
    5.3 T型接头弯曲试验
    5.4 T型接头剪切试验
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 攻读学位期间所发表的学术论文



本文编号：3811296