az31b镁合金非熔化极de-gmaw焊缝成形研究

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1、分类号:密级：UDC：学号：405906312074南昌大学硕士研究生学位论文AZ31B镁合金非熔化极DE-GMAW焊缝成形研究TheResearchonWeldFormingofAZ31BMagnesiumAlloyinNon-consumableDoubleElectrodeGMAWProcess聂军培养单位（院、系）：机电工程学院指导教师姓名、职称：马国红教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：材料加工工程论文答辩日期：2015年I月#曰答辩委员会主席:评阅人:2〇15年月畤日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

2、的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写签字日期：年t月>>日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编

3、本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。11学位论文作者签名（手写）：4导师签名（手写）：A签字日期：年J月巧日签字日期：年土月4日论文题目姓名论文级别’博士□硕士■学号院/系/所专业联系电话E_mail通信地址(邮编):备注：开n保密（向柃学位办申请获批准为“保密”，年月后公开)摘要摘要AZ31B镁合金的焊接性能较差，在常规直流MIG焊接过程中，小电流时由于镁的表面张力较小

4、且密度小，致使焊丝末端熔滴与焊丝分离困难，而此时的熔滴易发生剧烈的摆动，易形成飞溅，最终导致比较差的焊缝成形；大电流时母材的热输入大，易造成焊缝塌陷甚至是烧穿，导致焊缝无法成形。所以，本文对2.3mmAZ31B进行非熔化极DE-GMAW（Non-consumableDoubleElectrodeGasMetalArcWelding）焊。非熔化极DE-GMAW能在减小熔滴尺寸，提高熔滴过渡频率的同时降低母材的热输入，实现稳定且飞溅少的镁合金焊接，获得质量高成形好的焊缝。为了得到质量高成形良好的镁合金焊缝，本文研究并分析了镁合金非熔化极DE-GMAW的工艺实验、熔滴过渡特征

5、、电弧稳定性及其出现的问题。首先，建立非熔化极DE-GMAW实验操作平台，主要由实验操作系统和焊接电信号数据采集系统组成。实验操作系统实现了AZ31B焊接以及工艺参数的调节；焊接电信号数据采集系统实现了实时同步采集多个电信号数据，并在计算机上显示波形，能够更直观的获取电流电压信息。其次，进行镁合金非熔化极DE-GMAW实验，利用获取的电流电压数据分析电弧稳定性及熔滴下落特征。研究工艺参数对电弧的稳定性和熔滴下落的变化规律，为优化工艺参数提供实践经验。在达到稳定电弧及熔滴过渡的基础上进行镁合金非熔化极DE-GMAW堆焊实验。分析工艺参数影响镁合金堆焊焊缝成形的规律，获取匹

6、配的电参数与焊枪几何位置关系从而获得良好的焊缝成形。最后，观察获得的堆焊焊缝的微观结构并进行力学性能测试。研究工艺参数影响焊缝内在质量的规律。进一步确定并且优化工艺参数，改善焊缝质量，从而获得质量高成形好的堆焊焊缝。通过大量实验获取的最恰当工艺参数如下：总电流225A、旁路电流140A、焊接电压21V、焊接速度2.8m/min。实验结果表明：非熔化极DE-GMAW是一种焊接薄板镁合金的高效方法，能够实现镁合金的高速焊接并且得到质量高成形好的焊缝。关键词：AZ31B镁合金；熔滴过渡；焊接工艺参数；焊缝成形；微观组织分析IAbstractAbstractThewelding

7、performanceofAZ31Bmagnesiumalloyispoorer.IntheconventionalMIGweldingprocess,inconditionofsmallercurrent,thesurfacetensionanddensityaresmallsothatthedropletcaneasilygrowupandhardtobreakawayfromweldingwiretomakedroplettransitionunstabletoproducespatters,leadingtoincompletep