磁致旋转射流过渡MAG焊接工艺分析

在设计一种工程实用性强、小型化的纵向磁场发生装置的基础上,将纵向磁场引入到98％Ar＋2％O2保护的射流过渡MAG焊中,提出了一种稳定、可控、有规律的磁致旋转射流过渡MAG焊接工艺,并详细研究了励磁电流（磁场强度）对电弧形态及运动行为、焊丝熔化特性、熔滴过渡机制和焊缝成形的影响规律,同时指出了该工艺的不足之处一纵向磁场在抑制指状熔深的同时却形成了偏心焊缝。结果表明,外加纵向磁场后,MAG焊电弧、液锥和液流束都偏离焊丝轴线并高速旋转,熔滴过渡虽然偏离了焊丝轴线,但仍在电弧烁亮区内部进行;随着励磁电流的增大,电弧旋转角速度增加,可见弧长缩短,熔滴过渡速度加快,焊接电流减小,焊丝熔化系数提高。     

外加磁场对CO2焊接短路过渡焊缝成形的影响

针对CO2气体保护焊飞溅大,成形差的缺点,本课题利用外加纵向磁场控制CO2焊短路过渡.通过实验得出在外加纵向磁场作用下,熔深减小,熔宽增加,堆高略有增加,焊缝大致成"宽而浅"的形状,明显改变了CO2焊短路过渡的焊缝成形.在纵向磁场作用下,电弧中的带电粒子作螺旋运动,使得电弧旋转并扩张,电弧呈一空心"钟罩"型,电弧能量呈"双峰"状分布,导致熔宽增加,使得熔深变小,堆高略有增加.     

外加磁场对钨极电弧压力分布与焊缝成形的影响

采用小孔法分别测量了直流磁场和交变磁场作用下的钨极电弧压力分布,并采用高速摄像采集焊接电弧形态.结果 表明:直流磁场作用使钨极电弧中心压力减小,而且随着磁感应强度的增加电弧中心压力不断减小,并在200 Gs时出现负压;交变磁场作用下,随着交变磁感应强度增加和频率降低,电弧中心峰值压力下降,周边上升,这与其电弧形态顶部阴...     

纵向磁场对焊接过程的影响

采用实验与理论分析相结合的方法,研究了外加纵向磁场对TIG煤电弧形态、电弧静特性及焊缝形貌的影响.结果表明:外加纵向磁场的加入改变了电弧形态,使电弧下部扩张,上部收缩,电弧电压升高.使焊缝熔宽增大.     

MAG焊脉冲电流控制旋转喷射过渡

研究直流反极性脉冲ＭＡＧ焊旋转喷射过渡的熔滴过渡特性、电弧现象与焊缝成形。试验结果指出：如果选定的脉冲峰值电流值高于连续旋转喷射过渡的转变电流值，随着脉冲能量的不断增大，熔滴过渡特性将从脉冲轴向射流过渡转变为脉冲旋转喷射过渡，同时焊接电弧现象和焊缝成形等亦发生变化，例如焊缝熔宽与焊丝熔化速度会突然的增大。     

MAG焊旋转喷射过渡熔滴运动形态的相关分析

熔滴旋转喷射过渡ＭＡＧ焊是用于钢结构的一种高效焊接方法,在窄间隙焊和角焊缝时还可以克服焊接时侧壁的熔剑不良等缺陷。本文用高速摄影方法拍摄了Ａｒ＋Ｏ２保护气体时旋转喷射过渡的熔滴过渡形态,建立了液尖－液流束运动的相关分析模型,并由此分析讨论了熔滴运动的动态变化过程和旋转参数。结果表明,用本文提出的“相关分析”方法,可以确定液尖与液流束运动的主从关系。在脉冲旋转喷射过渡期间,液尖、液流束均绕焊丝轴线做     

纵向磁场作用下的旋转射流过渡的机理

介绍了纵向磁场作用下的旋转射流过渡的动态过程，分析了由于导电流体的旋转而引起的周向电流，以及由于周向电流与外加磁场的相互作用而产生的对熔滴过渡过程的影响。通过试验验证了外加磁场可以有效的控制高效MAG焊接的旋转射流过渡过程。在送丝速度45m／min，保护气体为80％，Ar 20%CO2，得到稳定性好、可控性好的旋转射流过渡，从而大大提高了焊接生产效率。实现了在连续大电流的区间获得稳定的无氦保护的低成本高效MAG焊接新工艺。     

纵向磁场作用下MAG焊电弧的动力学分析

设计了一种工程实用性强、磁控稳定性好的纵向磁场发生装置,借助Ansys仿真软件发现电弧空间的磁场含有一定量的呈辐射状分布的径向分量.将该纵向磁场应用于喷射过渡MAG焊,利用高速摄像手段分析了电弧和液流束的运动特征.分析了电极磁场力的存在机理和特点,在此基础上通过分析不同形状电弧的受力情况,确定了电弧空间形态呈螺旋线状.     

基于旋转电弧传感器的水下焊接电流信号特征

为了实现基于旋转电弧传感器的水下自动焊接,并获得良好的焊缝成形和较高的跟踪精度,必须确定水下焊接时的最佳焊接工艺参数。本文着重研究了水下焊接旋转电弧传感器的焊接电流、旋转频率、焊枪高度和焊枪旋转半径4个主要影响因素对焊缝成形和电流信号特征的影响。通过正交试验的方法,以水下焊接的焊缝成形和电流信号特征的好坏作为评价指标,确定了最优焊接工艺参数,为后续焊缝跟踪提供试验依据。     

冷金属过渡焊接技术的电弧行为与焊缝成形关系的研究

详细研究冷金属过渡技术在焊接过程中的电弧行为及其对焊缝成形的影响,并分析其微观机理,通过综合精密控制焊接电压、焊接电流、送丝与回丝速度等焊接参数,研究焊接电弧的微观行为,实现了熔滴过渡物理行为与焊接参数的完美结合,为获得焊缝的优质连接与成形提供了理论基础,满足了车身薄板覆盖件设计与焊接要求,对于MIG焊方法的丰富与发展具有重要的理论与实际工程应用价值。     

Pulsed arc welding with intermittent spray metal transfer by rectangular pulses

Special features of producing rectangular pulses from welding power sources with inverter transducers for the intermittent spray transfer of electrode metal are investigated. The methods for obtaining the required current pulse parameters ensuring the stability of consumable electrode pulsed arc welding in a mixture of the shielding gases 80% Ar + 20% CO₂ are discussed.     

保护气体成分对双丝旁路耦合电弧GMAW旁路熔滴过渡形式的影响

双丝旁路耦合电弧GMAW的旁路焊枪选择了正极性接法即焊丝接电源负极,旁路熔滴仅依靠重力向熔池过渡,旁路熔滴尺寸较大且过渡过程并不稳定.针对这一问题,采用已建立的双丝旁路耦合电弧焊接过程信号控制与高速摄像采集系统,采集了纯氩气保护时旁路熔滴过渡形式,并分析了旁路熔滴尺寸较大且过渡过程不稳定的原因.在此基础上,采用80% Ar+20% CO₂为保护气体进行了焊接试验.结果表明,焊接过程中,保护气体中的O元素在旁路熔滴表面形成了氧化膜,旁路电弧在旁路熔滴表面的氧化膜上稳定燃烧,从而使电磁收缩力重新作用在旁路熔滴上并促进旁路熔滴向熔池过渡,因此焊接过程中旁路熔滴尺寸明显减小,熔滴过渡过程更加稳定.     

竖直方向低稀释率射流堆焊方法研究

通过改造传统的MIG焊接系统,使电弧在钨极与焊丝间稳定燃烧,建立竖直方向堆焊系统。通过改变堆焊工艺参数,分析了焊接电流、焊接速度、钨极到工件表面距离对焊缝成形的影响。对堆焊层的显微组织、显微硬度、拉伸及冲击性能进行分析。结果表明,与传统立焊相比,焊缝成形美观,无宏观缺陷,飞溅小,焊接效率高;堆焊层显微组织主要有先共析铁素体、侧板条铁素体及针状铁素体;堆焊层硬度高于基体,且其拉伸、冲击性能符合标准要求。     

不同气体及熔滴过渡方式对气体保护焊熔敷金属的影响

对CO_2焊、富氩焊的短路过渡与非短路过渡熔敷金属进行试验,研究表明,富氩焊飞溅小,焊工操作体验好,熔敷金属综合性能优异,焊缝含氧量较低。去应力热处理后强度降低,冲击吸收能量有所提高。同等条件下短路过渡冲击吸收能量高于非短路过渡,但强度及化学成分与熔滴过渡形式关系不大。熔敷金属的硫、磷含量与焊丝有关,与保护气体无关。     

侧吹辅助气流对激光深熔焊接光致等离子体的影响

为研究侧吹辅助气流对激光焊接光致等离子体的影响及其机理,利用CCD高速摄影研究了不同侧吹条件下激光深熔焊接过程中光致等离子体形态的变化,建立了模拟激光深熔焊接过程气体流场的二维可压缩模型,计算了侧吹喷嘴高度和侧吹流速的变化对激光焊接光致等离子体的影响.结果表明,侧吹喷嘴高度和侧吹流速的变化对光致等离子体行为和焊缝形貌有显著的影响;侧吹气体的冷却作用及其对向上喷射的炽热等离子体云团的"压制"作用是侧吹气体能够有效抑制光致等离子体的重要原因.     

MIG焊熔滴过渡的电弧光谱信号

获得熔滴过渡的信号是MIG焊熔滴过渡控制的关键,这已成为目前亟需解决的问题。文中介绍了以电弧光谱手段检测熔滴过渡的试验装置、原理和方法。通过试验测试及数据分析发现,通过熔化极电弧的光谱信号可以检测出MIG焊喷射过渡的过渡过程、过渡形式,测量过渡参数。信号幅度大,品质好;不同的过渡形式具有不同的典型信号模式;信号脉冲的形态与熔滴过渡的发展过程具有明确的对应关系。熔化极电弧光谱信号的诸特征可方便地应用于MIG焊熔滴过渡的过程控制、过渡形式的模式识别与稳定化以及过渡参数的测量。     

Visualization of gas metal arc welding on globular to spray transition current

The transfer modes in gas metal arc welding have important effects on welding quality. However, present study of metal transfer modes is not yet fully understood. In this study, welding arcs was visualised using the optical emission spectroscopy technique. The carbon steel wire electrode was used for welding with 80% Ar?+?20% CO₂ shielding gas. The results showed that the globular to spray transition current was 330–350?A. During globular to spray transition, argon,CO₂ and Fe plasma tended to gradually change from localising near the arc axis to a two-layer structure having 11,000?K in high-temperature region away from the arc axis and around 7000?K in low-temperature region near the arc axis.     

新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺

应用高效的气体保护熔化极电弧焊焊接铝合金薄板时,容易出现熔池下塌、烧穿等焊接缺陷.新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺通过控制负极性比率能够降低电弧输入熔池的热量,从而在保持高效焊接的基础上稳定焊接质量.介绍了新型的气体保护熔化极电弧冷焊工艺控制焊缝成形的效果,阐述了这种新型冷焊工艺的两种控制模式及电弧运动过程.