焊接电流波形对波控短路过渡过程及焊缝形状尺寸的影响

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1、第5O卷第4期机械工程学报VO1．50NO．42014年2月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGFeb．20l4DoI：1O．3901／JME．2014．04．085焊接电流波形对波控短路过渡过程及焊缝形状尺寸的影响木陈茂爱蒋元宁武传松(山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061)摘要：利用电参数与熔滴过渡图像同步检测系统研究波控短路过渡CO焊峰值燃弧电流、基值燃弧电流厶以及拖尾时间(由峰值燃弧电流切换到基值燃弧电流所用的时间)等电流波形参数对过渡过程和焊缝成形尺寸的影响。结果表明，燃弧时间随着峰值燃弧电流和拖尾时间的增大

2、而增大；短路时问随着峰值燃弧电流的增大而缩短，不随拖尾时间的变化而变化。基值燃弧电流对短路时间和燃弧时问的影响不大。平均燃弧电流随着峰值燃弧电流的增大而减小，随着基值燃弧电流和尾拖时间的增大而增大。随着峰值燃弧电流的增大，熔宽增大，余高减小；而熔深则先减小后增大。基值燃弧电流和拖尾时间的增大均会使熔深和熔宽增大，余高减小。关键词：波控短路过渡；焊缝形状尺寸；电流波形中图分类号：TGI15EffectofWeldingCurrentWaveformsonMetalTransferandWeldGeometryinControlledShortCircuitingTra

3、nsferGMAWCHENMaoaiJIANGYuanningWUChuansong(KeyLaboratoryforLiquid-solidStructuralEvolutionandMaterialsProcessingofMaterialsofMinistryofEducation，ShandongUniversity,Jinan250061)Abstract：Theefectofwaveformparametersofweldingcurrent(peakarcingcurrent，basicarcingcurrentandtail—outtime，etc．

4、)onmetaltransferstabilityandweldgeometryisinvestigatedwithacomputer-basedsimultaneouslysensingandvisualizingsystemforimagesofdroplet／wireandthetransientdataofweldingcurrentandarcvoltage．Theresultsshowsthatthearcingtimeincreasesandtheshortcircuittimedecreaseswithincreasingthepresetpeaka

5、rcingcurrentortail—outtime．Thebackgroundarcingcurrenthaslittleefectonthearcingtimeandshortcircuittime．Themeanarcingcurentdecreaseswithincreasingthepeakarcingcurentandincreaseswithincreasingthebackgroundarcingcurrentortail—outtime．Withincreasingthepeakarcingcurrent，theweldwidthincrease，

6、whilethereinforcementdecreaseandthepenetrationfirstdecreasesthenincreases．Anincreaseinbackgroundarcingcurrentortail-outtimecausesincreasesinweldwideandpenetrationandadecreaseinreinforcement．Keywords：shortcircuitingtransfer；weldbeadgeometry；curentwaveform焊缝含氢量低、抗裂性能好等优点，但其飞溅率大，0前言表面成形差制

7、约着焊接质量的进一步提高，因此，近年来，国内外学者对短路过渡的飞溅抑制方法进短路过渡熔化极气体保护焊(Gasmetalarc行了大量的研究。在提出的众多方法中，波形控制welding，GMAW)是低碳钢和低合金钢结构件的主法是最有效也是应用最广泛的方法。朱志明等根要焊接工艺方法。它具有生产成本低、焊接变形小、据燃弧电流对熔滴形状的影响规律，提出了采用前期大、后期小的燃弧电流控制原则，在燃弧的不同山东省自然科学基金资助项目(ZR2010EZ005)。20130312收到初稿20130617收到修改稿阶段获得不同的熔滴形状，有效地控制了飞溅。朱机械工程学报第50卷第