谈超声辅助mig焊接中超声作用特性研究pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com第52卷第2期机械工程学报VO1．52NO．22016年1月JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGJan．20l6DoI：l0．3901／JME．2016．O2．019超声辅助MIG焊接中超声作用特性研究木谢伟峰范成磊杨春利林三宝陶波2(1．哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001；2．上海电气集团股份有限公司上海200233)摘要：超声辅助熔化极惰性气体保护(Ultrasonicassistedmetalinertgas，U．MIG)焊是一种新型熔化极焊接方法，利

2、用外加声场将相应声学效果引入焊接熔池达到改善接头性能的目的。通过试验系统化研究超声对电弧形态、熔滴过渡以及接头宏观形貌的作用规律，主要目标是更好地理解超声在不同焊接条件下的作用特点。对高速摄像采集的电弧数据进行处理，结果发现随电弧电压增加，超声对电弧的压缩效果也逐渐增大；而随送丝速度增加，焊接电流增大，电弧压缩效果减弱。针对熔滴受力特点分析，可以看出超声作用后熔滴会受到一个促进熔滴过渡的附加力作用。在焊接电流为200A时，该附加力达到最大，约为2．8×10N，继续增大焊接电流，该附加力逐渐降低。对比不同送丝速度时焊缝宏观形貌，结果显示为了获得

3、更高的焊接效率不能无限提高送丝速度，存在一个最佳的参数匹配值。结合平面驻波理论分析，随温度增加，声辐射力逐渐减弱，这在一定程度上也会削弱附加力作用效果。利用熔池薄膜模型探讨电弧、熔滴过渡以及熔池振荡三者之间的关系，超声对电弧形态、熔滴过渡的影响均可改变熔池的振荡特性，这间接表现为接头形貌的改变。通过试验与理论分析，为U．MIG焊接方法进一步发展与应用打下坚实基础。关键词：超声辅助MIG焊接；电弧形态；熔滴过渡；焊缝成形中图分类号：TB559；TG456ResearchonUltrasonicCharacteristicsduringUltra

4、sonicAssistedMIGWeldingXIEWeifengFANChengleiYANGChunliLINSanbaoTAOBo(1．StateKeyLaboratoryofAdvancedWeldingandJoining，HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001；2．ShanghaiElectricGroupCo．，Ltd．，Shanghai200233)Abstract：Ultrasonicassistedmetalinertgaswelding(U．MIG)，asanewweldingm

5、ethod，introducescorrespondingacousticeffectstoweldpoolapplyingaddedultrasonicfield．Systematicexperimentsresearchedtheefectofultrasoundonarcshape，droplet仃ans~randiointsmacroscopicmorphologyiSdesignedtobe~erunderstandthecharacteristicsofultrasonicunderdiferentweldingcondition

6、s．Arcimagesrecordedbvhigh．speedcameraareprocessedandanalyzed．Itrevealedthatthecompressioneff．ect0fultrasoundonarcincreaseswiththeweldingvoltageincreases．However,withtheincreaseinthewirefeedspeed．weldingcurrentincreases．thearCcompressioneffectbecomessmallerandsmaller．Theanal

7、ysisOfforcemechanismofdroplettranSfershowsthatanadditionalforceiSprovidedtopromotedroplettransferundertheactionoftheultrasonicwave．Whentheweldingcurrentis200A．thisadditionaIforcereachesitsmaximum．thevalueisabout2．8×lO_jN．IfmeweldingcurrentiScontinuouslyincreased，theaddition

8、alforcewillbegraduallydecreased．Comparedwithmacro．morphologyofweldwithdiferentwire