焊缝咬边形成机理及高速焊工艺研究

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1、分类号：TG403题单位代码学号密级10005B990906公开北京工业大学博士学位论文英文并列RESEARCH0NT既ⅧCHANIsMoFI7NDERcUT题目里Q基盟幽Q盥△坠至旦至壁鱼堕S里垦垦旦坠里L旦丛鱼I星￡必些Q鲤研究生姓名：皇援注专业：扭越曳王王程导师姓名：殷挝直研究方向：埕垄王茎丛自动业职称：熬攫论文报告提交日期——学位授予日期授予单位名称和地址jE立王些丕堂jE夏弱豳竖土生国!业曼北京工业大学工学博=}：学位论文度有重要意义。数值分析和实验结果都表明，当电弧在电磁场作用下被压缩成椭圆形(

2、在电弧运动方向被拉长而在垂直于电弧运动的方向被压缩)，或者双弧热源沿运动方向纵向排列焊接时，可有效降低熔池垂直于焊接方向的温度梯度，提高熔池动态深宽比，抑制咬边产生，实现更高速度的焊接。研究表明，采用u．I模式控制，在峰值电压36V条件下，直径1．2m焊丝，Tp小于2．1ms时，熔滴过渡过程不稳定；Tp为2．2～3．2ms时，可以实现稳定的一脉一滴过渡方式；Tp高于3．2ms时，熔滴过渡趋于一脉多滴方式。通过双丝焊接工艺实验及其工艺参数优化得到如下结论：在线能量相同或者总电流相同的条件下，沿运动方向排列的双

3、弧焊接比单弧焊接时具有更小的横向温度梯度和更大的动态深宽比，减小了熔合线区域液态金属向中心流动的动力，增大了熔池底部金属向熔合线区域的补充能力，降低了咬边倾向，提高了产生咬边的临界焊接速度。以80c196Kc单片机为控制核心，通过软件技术实现了焊接规范给定、脉冲参数调节、焊接过程时序控制、焊接电流电压实时检测和显示以及焊接过程状态检测与判断等功能，建立了两台电源可相互通信、协调工作、脉冲相位差可调的双丝MIG／MAG焊接系统，实际焊接速度可达3耐min以上。关键词高速焊；咬边；表面张力；温度梯度II—Abs

4、tractWeldingspeedisakeypar锄eterofhighspeedweldingWhenjoiningminsheets．Undercmisoneofmemostimponantproblemswhichres廿ictweldingspeed．BothcomputersimulatiOnandexperimentalstudieswereconductedtofindtherelationsbetweenundercuta11dsurfketensiontenlperaturecoe伍ci

5、ent，temperaturegradient，thedirectionOfsurf如enowofweldingp001，anddynamicratioofde叫widm．ThepreVentiVemeasuresweregiventhrou曲也eexperimemsofmoVelesswelding，weldingwithsinglearcandprcssingarc、Ⅳithelectricmagneticfieldanddoublearcwelding．Therese盯dlindicatedthats

6、urfkenowdirectionofweldingpoolnearmeperipheryis也emoStrelevantreasonofundercutoccu玎ed．Whentheexistenceofsurf犯eactiVeelemems(e．g．mecomentofSisaboutO．02—0．04％inSteel)changethesignofs删FacetensiontemperalⅢecoemcient舶mnegativetopositive，undercutalwaysoccursinTIG

7、moVeless、velding，andnotoccursWhent11econtentofSinironisverylow(Forex锄ple，S％islessthanO．01％)．Thet唧eraturegradientist11emoStimponamfhctorwhichinfluencesmedepmofmdercut．111ede呻ofundercutisbigger、vithmeincreasingoftenlperaturegradientwhent11eOtherparametersare

8、lhes锄e．Thetendencyarlddep血ofundercutarebiggerin恤eweldingconditio璐ofbigc雌nt、Ⅳitllshorttimet11a11in也esmallcurrentwithlongtimeinTIGmovelesswelding，anditisbigger11Ilderhi曲speedwelding撕m1argecurrentthallu11derlows