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1、第24卷第3期上海工程技术大学学报Vol.24No.32010年9月JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITYOFENGINEERINGSCIENCESept.2010文章编号:1009-444X(2010)03-0272-05焊接熔池形状的影响因素左士伟,于治水,经敬楠(上海工程技术大学材料工程学院,上海201620)摘要:焊接熔池形态是与焊接过程和焊接质量密切相关的因素,熔池的形状不仅决定了焊缝的形状,而且对焊缝的组织、力学性能和焊接质量有重要影响.熔池形状最重要的参数是熔深,它直
2、接影响到接头的承载能力;其次是熔宽,熔池的宽深比对于提高焊接质量具有重要意义.关键词:熔池;焊接质量;活性剂;工艺参数中图分类号:TG442文献标志码:AResearchonFactorsAffectingShapeofWeldPoolZUOShiwei,YUZhishui,JINGJingnan(CollegeofMaterialsEngeneering,ShanghaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai201620,China)Abstract:Theshape
3、ofweldpoolwasoneofimportantfactorsrelatedtotheweldingprocessandthequality,whichnotonlydeterminedtheshapeofweldingline,butalsohadanimportantinfluenceinweldinglinesmicrostructions,mechanicalpropertiesandqualities.Themostimportantparameterofweldpoolwasthepenetrat
4、ionwhichhaddirectinfluenceinloadcarryingcapacitiesofjoints,andanotherimportantparameterwastheweldpoolwidththatwidthdepthratiohasasignificantmeaninginimprovingweldingquality.Keywords:weldpool;weldingquality;activeagent;processparameters熔池的形状不仅决定了焊缝的形状,而且与焊缝的
5、结晶过程也有密切的关系,因而对焊缝的组1国内外的研究现状织、力学性能和焊接质量有重要的影响.研究影响目前,国内外对于电弧焊焊接熔池的影响因素焊接熔池宽深比的因素,对于提高焊接质量有着重[2-19]及作用机制已经有较多研究.大多通过电弧要的意义.熔池体积主要由热作用决定,而熔池形状主要由熔池内各种作用力决定[1].金属焊接方法的热输入、熔化潜热、熔池内金属流动的各种驱动有40多种,在不同焊接方法下,影响熔池宽深比的力等方面入手,建立模型并将结论与实验值进行比因素也不尽相同.本文仅对电弧焊接过程中产生的较,是目前研究焊接
6、熔池的趋势.通过改进电弧焊熔池形状的影响因素进行探讨(未考虑熔化极电弧焊接工艺,如与其他焊接方法相结合、加入活性剂焊熔滴过渡对熔池形状的影响).和改变保护气体成分等有较多研究.另外,也有通收稿日期:2010-05-21作者简介:左士伟(1986-),男,在读硕士,研究方向为微束等离子电弧图像信息提取.Email:zuoshiwei001@163.com.指导教师:于治水(1960-),男,教授,博士,研究方向为新材料连接原理及工艺.Email:yu_zhishui@163.com.第3期左士伟,等:焊接熔池形状的
7、影响因素273[18][19]过有限元分析和构建神经网络等方法进行形系数也较大.值得注意的是在常规焊接方法基础的相关研究.由于熔池形状的影响因素很多,影响上进行改进,会显著改变熔池形状.如ATIG焊机制十分复杂,因而进行严格的理论推导和解释十在焊缝表面预涂一层涂敷剂,或在保护气体中添加分困难.CO2或SO2等气体,同一焊接工艺参数下,与TIG[3]焊相比,ATIG焊接熔深明显增加.将电弧与电2焊接熔池形状的影响因素子束、激光等高能束组合形成的复合束流焊接,如激光电弧焊、电子束TIG焊、等离子MIG焊572.1焊
8、接方法的影响等,这些焊接方法功率密度极高,可达到10~102不同的焊接方法由于电弧的热输入差异,对于W/cm,焊缝成形系数很小.焊接熔池形状的影响较大.电弧热输入的功率密度从表1可见,电弧焊中的焊接方法、焊接电流、越高,熔池的熔深越深;反之,熔池的熔深越浅.如焊接电压、焊接速度以及焊丝的直径均是影响熔池钨极氩弧焊(TIG焊)相对于
