窄間隙GMAW電弧形態(tài)和熔滴過(guò)渡行為的研究.pdf

1、窄間隙GMAW是一種高效且低熱輸入的新型焊接方法，在中厚板焊接領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。窄間隙GMAW過(guò)程中，電弧的爬升行為與熔滴過(guò)渡形式對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。因此，文中針對(duì)間隙約束條件下的電弧和熔滴過(guò)渡行為，從以下三個(gè)方面展開(kāi)研究:
　　第一、窄間隙GMAW工藝研究。針對(duì)窄間隙GMAW的工藝特點(diǎn)，建立了快速原型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與高速攝像采集系統(tǒng)，進(jìn)行了不同工藝參數(shù)下窄間隙GMAW的實(shí)時(shí)控制、電信號(hào)同步采集與電弧、熔滴行為的采集與處理。

2、
　　第二、間隙約束條件下的電弧行為研究。針對(duì)窄間隙GMAW過(guò)程中的電弧爬升行為，分析了間隙約束條件下的電弧自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程與產(chǎn)生電弧爬升現(xiàn)象的原因;同時(shí)針對(duì)窄間隙GMAW電弧負(fù)載特性的變化，建立了描述窄間隙GMAW電流分配形式的數(shù)學(xué)解析模型。以上研究結(jié)果表明:在窄間隙約束條件下由于最小電壓原理電弧首先會(huì)選擇一條最短的路徑導(dǎo)電，當(dāng)焊絲端部到間隙側(cè)壁的距離小于焊絲端部到間隙底面的距離時(shí)，電弧會(huì)選擇較短的導(dǎo)電路徑燃燒，此時(shí)干伸長(zhǎng)也隨著減小

3、，由于電弧的自調(diào)節(jié)作用，電弧長(zhǎng)度也將隨之增加，但是焊絲端部到間隙側(cè)壁的距離是一定的，此時(shí)電弧長(zhǎng)度將無(wú)法繼續(xù)增加，所以只有通過(guò)對(duì)焊絲的熔化來(lái)增加電弧的長(zhǎng)度。因此，焊絲的干伸長(zhǎng)不斷減小，導(dǎo)致了電弧沿間隙側(cè)壁向上爬升的現(xiàn)象。針對(duì)窄間隙約束條件下，焊接電弧的爬升問(wèn)題，使用陡降特性的電源焊接時(shí)，可消除電弧自身的調(diào)節(jié)作用，因此不會(huì)出現(xiàn)電弧爬升的現(xiàn)象。
　　第三、間隙約束條件下的熔滴過(guò)渡行為研究。根據(jù)高速攝像采集到的電弧照片，針對(duì)不同的電弧形態(tài)