脉冲埋弧焊方法研究及应用探讨

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1、摘要自动埋弧焊工艺由于具有高的生产率、优良的焊接质量、灵活的调节特性以及较好的劳动条件等诸多优点，已在船舶、能源、机械等工业部门得到广泛的应用。该工艺已成为当前机械化水平较高的焊接工艺方法之一。针对埋弧焊工艺在厚板焊接时，采用大热输入量所造成的焊接热影响区(HAZ)粗晶区过热，致使晶粒粗大、韧性指标下降的缺点，本文提出了一种新型的采用直流脉冲电流的埋弧焊工艺。并且研制开发了脉冲电流控制器。该控制器采用以单片机为核心。其主要功能包括恒定峰值焊接电流输出、恒定基值焊接电流输出、峰值一基值脉冲焊接电流输出的三种输出控

2、制形式。以及采用数码管监视脉冲参数和控制器运行状态等。经过实际的脉冲自动埋弧焊试验表明，该脉冲电流控制器运行可靠，参数调整快捷、准确，人机界面友好。采用脉冲频率f=15Hz、占空比Km=15％、脉冲峰值焊接电流I=1000—1200A、脉冲基值焊接电流I=400～600A的脉冲自动埋弧焊的焊缝成形优良。与普通埋弧焊相比，脉冲埋弧焊的焊缝熔深大、焊接热影响区宽度窄、粗晶区晶粒得到细化、粗晶区段的尺寸变小，其硬度也有所降低。总之，本文提出的脉冲电流埋弧焊工艺方法思路新颖：所研制开发的脉冲电流控制器操作简便、运行可靠

3、、满足工作要求。该项研究具有广泛的应用前景，具有重要的理论意义及工程实际应用价值。关键词：脉冲，自动埋弧焊，热输入，脉冲频率，占空比，热影响区ABSTRACTThetechnologyofautomaticsubmergedarcwelding(SAW)hasbeenwidelyappliedtolotsofindustrialfields，suchasshipbuilding，energysources，machineandSOon，becauseithasmanymeritsforexamplehighpr

4、oductivity,highquality,flexibleaajustmentandgoodworkconditions．NowSAWhasbeenregardedasoneoftheweldingtechnologiesofhighmechanization．WhenSAWisusedtothickboardwithhighheatinput，thetenacityofHAZwilldeclineandthesizeofgrainwillincrease，becauseoftheoverheatingon

5、heat—affectedzone(HaZ)．Inordertoovercometheaboveshortcomings，anewSAWtechnology,thepulseddirectcurrent(DC)automaticSAW,willbebroughtforwardinthispaper．AndapulsecontrollerisdevelopedforDCautomaticSAW．Amicrocontrolunit(MCU)isthecoreofthecontroller．Themainfuncti

6、onsofthepulsecontmHerinclude：constantpeakweldingcurrentoutput，constantbaseweldingcurrentoutput，peak·baseweldingcurrentoutputandthepulseparametersmonitoringwithdigitallight-emittingdiodes(LED)．TheresultsoftheexperimentonpulsedSAWwiththepulsecomroUershowthat：t

7、hecontrollerrunsstablyandcorrectly；theadjustmentofparametersispromptandaccurate；andthehuman-machineinterfaceisofamity．Whenpulseparametersf=15Hz，Km=15％，thepeakweldingcurrentI=1000-1200AandthebaseweldingcurrentI=400—600A，good—shapedweldwouldbegot．Comparedwitht

8、hecommonSAW,pulsedSAWcouldgetdeeperpenetration，narrowerHAZ，smallergrainandsmallercoarse-grainedregion，andlowerhardness．Inconclusion，thetechnologyofpulsedSAWputforwardinthispaperisofnoveltythough