空心螺柱旋转电弧焊接方法与工艺研究

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1、硕Ij论文窄心蝶柱旋转l【l弧焊接方法’jT艺试验研究摘要本文对比分析了横向、纵向、尖角磁场对螺柱电弧的作用原理、作用方法和效果，设计采用纵向磁场使电弧沿空心螺柱作切线方向运动、形成旋转电弧。在分析研究德国SOYER螺柱焊STG．1旋弧装置结构、工作过程和电路原理的基础上，针对不同的旋弧结构，计算出了线圈输入电压与旋弧磁场强度之间的关系，设计确定了旋弧装置结构、尺寸、线圈匝数与线径，研制了专用的旋弧线圈装置，实现了空心螺柱全周圈的电弧均匀旋转，钢螺柱旋弧性能好于SOYER螺柱焊旋弧设备。并设计了旋弧焊接过程PLC控制程序、研制了焊枪行走机构，实现了对焊接过程的自动控制。采用SOYER

2、BMH．22SV3000A的拉弧式螺柱焊机和PH．5L螺柱焊枪，配合自行研制的旋弧线圈装置，对空心螺柱进行了大量的焊接工艺对比试验，获得了优质的空心螺柱接头。外径12mm、壁厚3mm的典型空心螺柱，焊接工艺规范窗口，焊接电流850．1000A，焊接时间500．800ms，预焊时间60ms，旋弧电流0-2A，提升高度2mm，预压缩量3mm。试验和检测结果表明；在磁场作用下，空心螺柱焊接接头外观成形饱满、均匀、美观，螺柱壁周圈100％熔合，界面结合强度达到390MPa，大于螺柱自身强度。通过大量的焊接工艺试验和检测发现，旋弧螺柱焊存在“内吸附”现象，焊接过程中，熔化金属在磁场作用下向空心

3、螺柱内壁聚合，形成完整的内壁熔敷层，增大了螺柱与基体结合处面积。内壁熔敷层熔敷会属量随旋弧电流增大而增加。关键词：螺柱焊，旋弧装置，空，Ii,螺柱，工艺试验，内吸附现象AbstractInthepaper'thedifferentaffectsofthehorizontal，vertical，andthecuspmagneticfieldtothearcofstudarecomparedandanalyzed．UseverticalmagneticfieldtomakethearCcallmovealongthedirectionofhollowstudtangent．Through

4、analyzingthestructuresoftheGermanySOYERstudweldingSTG．1spin．arcdevice，theworkprocessesandthecircuitprinciple，developspecializedRotaryCoil，andchoosetherightdiameterofawindingenameledwire，calculateouttherelationshipoftheinputvoltageofthecoilandthemagneticfieldstrength．DesigntheRotaryarcdevicestru

5、cture，thesize，thediameterandthecoilturns．DesignaspecialRotaryCoildevice．Realizethearcofhollowstudrotatinguniformly．ItspropertiesarebeaerthantheSOYERstudarcweldingequipment．InordertOrealizetheweldingprocessautomation，designthePLCcontrolproceduresoftheRotaryarcweldingprocess，anddevelopaweldingtor

6、chruninstitutions．ByusingtheSOYERBMH．22SV3000Awiththepull·studarCwelderandPH-5Lstudweldingtorch，theSTG．1spin．arcpowerandself-developedspinCoildevices，doalargenumberofweldingprocesstestsonthehollowstudsofouter-diameter12mm，andobtainhighqualityweldingjoint．ThetestsgetaWeldingTechnologynormalizedw

7、indow：weldingcurrent850．1000A，weldingtime500—800ms，pre—weldingtime60ms，RotaryarCcurrent0-2A，upgradingahighdegreeof2mm，pre-compressionof3min．Thetestsandinspectionresultsshowthatinthemagneticfield，thehollowstudweldedjointappearsunif