船用钢三丝高速gmaw焊焊接工艺研究

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1、上海交通大学硕士论文摘要船用钢三丝高速GMAW焊焊接工艺研究摘要熔化极气体保护焊作为现代船舶焊接生产中的关键技术之一,在造船工业中起着举足轻重的作用。随着船舶工业生产的不断发展，对提高船舶建造效率的要求越来越高。船舶建造效率的大幅度提高，要求采用先进高效的焊接技术和焊接工艺。在船用钢熔化极气体保护焊领域，提高焊接速度面临的首要问题是高速焊接条件下容易出现咬边、驼峰等焊缝缺陷，限制了焊接效率的提高。本文从焊接工艺角度出发，研究开发了最新的船用钢三丝高速GMAW焊接技术，试验分析了焊接工艺参数与焊缝成形、尺寸间的影响规

2、律，以及三丝高速GMAW焊焊缝接头组织特点，采用此方法可实现1.8m/min焊速下的良好焊缝成形。本课题建立了一套完整的三丝高速GMAW焊焊接试验系统平台，采用该平台进行试验工作稳定，参数调节方便，并能实时采集电流电压信号，实现了对焊接过程稳定性的分析。通过试验研究和理论分析，发现了实现三丝GMAW焊高速焊接稳定和良好焊缝成形的关键因素。三丝焊采用CO2气体保护，DCEP/DCEN/DCEP和DCEN/DCEP/DCEN极性组合焊接，三丝电弧间电磁相互作用力明显减弱，焊缝成形良好，焊接速度达到了1.8m/min。通

3、过焊接电流电压规范试验对DCEP/DCEN/DCEP极性焊接过程中的-I-上海交通大学硕士论文摘要电流电压范围进行了分析，发现三丝焊过程三电弧间存在复杂的共同作用。为了获得良好的焊缝成形，在焊速1.8m/min条件下，三丝GMAW焊的总焊接线能量大小需控制在电流规范250A/250A/250A到550/450/450A范围内；总焊接线能量相近时，三丝电流电压规范分配同样会对焊缝成形产生影响。在此基础上，进一步设计了焊接速度和焊接电流电压规范试验，实现了对三丝焊焊缝几何尺寸的预测。研究了三焊枪空间位置参数（相邻焊枪间

4、距离、相邻焊枪夹角、焊枪倾角）对焊缝成形及焊缝尺寸的影响，并根据实际焊缝成形的结果，设计了焊丝指向位置偏移试验，相同焊接工艺条件下，三丝指向位置的微小偏移影响角焊缝尺寸和焊缝成形好坏。本文还对单丝、双丝和三丝GMAW焊焊接工艺在获得相同焊缝脚长条件下的焊接速度、焊接线能量和焊缝接头组织特点进行了比较分析，发现三种焊接工艺的焊接速度近似满足1：2：3关系，焊缝接头组织相近，粗晶区出现过热组织。关键词：三丝高速GMAW焊；船用低碳钢；DCEP/DCEN/DCEP极性；工艺参数；焊缝成形-II-上海交通大学硕士论文ABS

5、TRACTRESEARCHOFTRIPLE-WIREHIGHSPEEDGMAWTECHNOLOGYONSHIPPLATESABSTRACTAsoneofthekeyweldingtechnologiesinhullconstruction,gasmetalarcwelding(GMAW)playsanimportantroleinshipbuildingindustry.Theweldingefficiencyandweldqualityaredesiredtobeimprovedtocopewiththerece

6、ntdevelopmentofshipbuildingindustry,whichrequiresaninnovationandapplicationofhighspeedweldingtechnologies.ForGMAWinshipbuilding,aprimaryissueisthattheonsetofgeometricdefectssuchashumpingordiscontinuousweldbeadsfrequentlylimitstheuseofhigherweldingspeedsandincr

7、easedproductivity.Inthepresentstudy,thenewesttriple-wirehighspeedGMAWtechnologywhichcanachieveweldbeamwithgoodqualityatspeedof1.8m/minisdevelopedandstudied,coveringtheeffectofweldingparametersonbeamformationandgeometryandweldjointmicrostructurecharacteristics.

8、Thetriple-wirehighspeedGMAWexperimentalsystemplatformwasestablishedsuccessfully,inwhichtheexperimentalworkwereperformedefficiently.Besides,thereal-timeweldingcurrentandvoltagedataw