鑄造鋁合金副車架焊接方法及工藝優(yōu)化研究.pdf

1、隨著汽車輕量化的需求，研究設(shè)計鑄造鋁合金汽車副車架勢在必行，鋁合金副車架整體鑄造困難大，一般采用分段鑄造然后焊接的方式，這對鑄造鋁合金副車架的焊接方法選擇、焊接接頭的設(shè)計、焊接工藝參數(shù)與成形、力學(xué)性能的關(guān)系等焊接問題提出了挑戰(zhàn)。
　　針對A356鑄造鋁合金焊接研究，首先設(shè)計了機器人弧焊系統(tǒng)，建立了基于Labview的電信號采集系統(tǒng)、熔滴高速攝影系統(tǒng)及它們之間的同步系統(tǒng)，為焊接過程中的熔滴過渡與能量分布規(guī)律提供分析平臺。
　　

2、其次，分析了不同焊接方法（直流單脈沖（GMAW-P）、CMT、交流CMT（CMT Advanced））的熔滴過渡規(guī)律及起弧、燃弧和熔滴過渡等階段的能量差異；以及焊接方法對焊縫成形、氣孔的影響規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明：
　　1）GMAW-P能夠形成穩(wěn)定的一脈一滴過渡過程；CMT利用焊絲的機械回抽，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定無飛濺的短路過渡；CMT Advanced在正負(fù)半周內(nèi)均能實現(xiàn)穩(wěn)定的短路過渡。各電流模式中，起弧階段的焊接能量最高，燃弧

3、階段其次，熔滴過渡階段最低，且熔滴過渡階段焊接能量在焊接周期中所占比例依次降低。
　　2）GMAW-P、CMT與CMT Advanced方法中，當(dāng)單位長度的焊絲填充量一致的條件下，焊縫成形規(guī)律如下：余高依次增加，熔深、熔寬與熔合比依次降低。表明GMAW-P適合于厚板焊接，CMT適用于對熔深有一定要求的中厚板焊接，CMT advanced適用于薄板焊接。
　　3）各電流模式下，CMT Advanced模式氣孔率最低，約為0.3

4、%。
　　基于田口正交試驗方法，采用5因子（焊接電流、焊接速度、間隙、焊槍傾角及干伸長）3水平的試驗，研究了焊接工藝參數(shù)對焊縫成形、力學(xué)性能的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明：間隙、焊接電流與焊接速度是主要影響因子，建立了焊接工藝參數(shù)與焊縫成形、力學(xué)性能的預(yù)測模型。
　　最后，設(shè)計了鑄造鋁合金副車架局部模擬接頭，制定了鑄造鋁合金副車架焊接工藝規(guī)程，進(jìn)行了局部模擬件焊接，焊接接頭性能達(dá)到了設(shè)計要求，為鑄造鋁合金副車架生產(chǎn)提供了工藝指導(dǎo)和