7A52鋁合金脈沖超聲-MIG復(fù)合焊接研究.pdf

1、熔化極惰性氣體保護(Metal Inert Gas，MIG)焊中，實現(xiàn)熔滴平穩(wěn)，可控的過渡一直是焊接研究的難題和目標(biāo)。本文針對MIG焊接中熔滴過渡頻率低，焊接穩(wěn)定性差等問題，提出了脈沖超聲輔助熔化極電弧復(fù)合（脈沖超聲-MIG）焊接方法，旨在通過增大聲輻射場的附加力的作用，改變?nèi)鄣问芰顟B(tài)，實現(xiàn)更快、更穩(wěn)定的熔滴過渡行為。另外，將脈沖超聲-MIG焊接方法運用到7A52鋁合金焊接中，試圖解決鋁合金焊接接頭性能差的缺陷。
　　在原有設(shè)備

2、基礎(chǔ)上設(shè)計出脈沖超聲-MIG焊接設(shè)備，采集換能器輸入電壓電信號，驗證了脈沖控制系統(tǒng)對脈沖超聲的產(chǎn)生及控制，實現(xiàn)了對脈沖超聲脈沖波形、脈沖頻率、脈沖占空比等參數(shù)的調(diào)節(jié)控制。利用水滴滴落模擬實驗證實了設(shè)備性能滿足試驗要求。同時，對脈沖超聲振動規(guī)律進行了分析總結(jié)，得出了脈沖超聲振動更強，隨脈沖頻率、脈沖占空比的變化呈波動變化的結(jié)論，這對后續(xù)實驗有重要的指導(dǎo)意義。
　　采用高速攝像裝置和焊接電信號采集儀的同步采集，首先分析了不同超聲參數(shù)下

3、的電弧行為的變化。較普通MIG和超聲輔助熔化極電弧復(fù)合（U-MIG）焊接，脈沖超聲-MIG焊接過程中電弧收縮更加明顯的現(xiàn)象，電弧由鐘罩形向圓錐形轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)6Hz脈沖下電弧收縮率最大，電弧形態(tài)的變化致使熔滴過渡類型由滴狀自由過渡和射流過渡向短路過渡，短路-自由混合過渡轉(zhuǎn)變。
　　然后對熔滴形態(tài)和過渡行為進行了系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)脈沖超聲作用下，熔滴形成時間更短，尺寸更小，熔滴由橢球狀向球狀轉(zhuǎn)變，過渡頻率明顯增大，實現(xiàn)了熔滴更小更快過渡的

4、目標(biāo)。熔滴尺寸的減小會對熔滴過渡類型產(chǎn)生影響，使熔滴過渡類型由滴狀過渡向更快頻率的射滴過渡轉(zhuǎn)變，在短電弧下，也可使熔滴由短路過渡向射流過渡轉(zhuǎn)變。最后研究了脈沖超聲-MIG下焊縫成形特點。在脈沖超聲下，焊縫成形質(zhì)量更好，焊縫尺寸均勻性更高。焊縫面積增大，在同一焊接參數(shù)下能獲得更大的熔深和焊縫深寬比，實際焊接中能降低焊接電流要求。
　　將脈沖超聲-MIG焊接運用到7A52鋁合金對焊中，研究了脈沖超聲作用下焊接焊縫的組織及性能。相比于普