高强钢熔化极气体保护焊电弧特性及熔滴过渡的研究

论文摘要

焊接作为一门重要的制造技术,在国民经济建设和社会发展中发挥着无可替代的重要作用。对于生产效率高、应用广泛的熔化极气体保护焊,熔滴的尺寸大小、熔滴的过渡形式和电弧行为是影响焊缝成形和焊接质量的极为重要因素,不同的熔滴过渡形式将对焊接电弧的稳定、焊接冶金、焊缝的成形、熔深及材料的消耗等产生决定性的影响。因此,为了提高熔化极气体保护焊的焊接质量,使其技术走向成熟,特别是新研制的焊接材料对其焊接过程的电弧特性及熔滴过渡的研究是必要的。本课题主要是利用以激光为背光的高速摄像系统获取电弧形态和熔滴过渡模式,配合信号采集系统同步获取焊接过程电流和电压波形图等试验手段,在吸取国内外相关经验的基础上,研究980Mpa级钢焊接用特种焊丝A、B与普通焊丝H08Mn2SiA电弧形态和熔滴过渡的区别,具体来说是:1.结合对不同焊接参数下熔滴过渡的高速摄像照片,对比、分析实验用两种特种焊丝与普通焊丝在焊接过程中熔滴过渡的异同;2.通过实验分析,掌握在不同保护气氛下,不同焊接参数条件下焊丝熔化特别是熔滴过渡性能,为这两种特种焊丝的实际应用奠定理论基础和提供支撑数据。通过大量试验,我们得到主要结论是:使用特种焊丝焊接时声音柔和,电弧稳定,熔滴过渡顺利,焊缝成型好,故特种焊丝更适合用于超高强钢的焊接。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究意义
• 1.2 熔化极脉冲焊的优点
• 1.3 国内外熔化极脉冲焊研究现状和进展
• 1.3.1 交流脉冲MIG焊的发展
• 1.3.2 窄间隙熔化极脉冲焊
• 1.4 焊丝熔化金属的熔滴过渡
• 1.4.1 焊丝熔化速度
• 1.4.2 影响焊丝熔滴过渡的力
• 1.4.3 常见的熔滴过渡形式及特点
• 1.5 熔化极电弧焊常用保护气体种类及特性
• 1.5.1 惰性保护气体
• 1.5.2 活性保护气体
• 1.6 本课题的研究目标、研究内容和研究方法
• 1.7 本章小结
• 第二章 试验系统
• 2.1 试验电路原理
• 2.2 试验条件
• 2.3 高速摄影
• 2.3.1 高速摄像设备及工作原理
• 2.3.2 光路分析
• 2.3.3 成像比例的合理分配
• 2.3.4 提高拍摄质量的措施
• 2.4 焊接电流、电弧电压信号采集系统
• 2.5 直流电焊机脉冲控制器
• 2.6 其它焊接设备
• 2.7 本章小结
• 第三章 电流电压传感器的标定
• 3.1 本章小结
• 第四章 试验结果及分析
• 4.1 Ar+He保护气氛下普通平焊
• 4.2 Ar+He保护气氛下脉冲平焊
• 4.3 二元保护气氛下的普通横焊
• 4.3.1 纯Ar保护气氛下的普通横焊
• 2保护气氛下的普通横焊'>4.3.2 Ar+CO₂保护气氛下的普通横焊
• 4.3.3 Ar+He保护气氛下的普通横焊
• 4.4 纯Ar气保护下脉冲横焊
• 2 保护气氛下的脉冲横焊'>4.5 Ar+CO₂保护气氛下的脉冲横焊
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢