鋁-鋼異種金屬脈沖旁路耦合電弧MIG熔釬焊方法及工藝研究.pdf

1、本文提出了一種低成本的熱輸入精確可控的脈沖旁路耦合電弧MIG焊(PulsedDouble-ElectrodeGasMetalArcWelding，簡(jiǎn)稱(chēng)PulsedDE-GMAW)新方法，用于鋁鋼熔釬焊。介紹了PulsedDE-GMAW方法降低母材熱輸入的原理，此外還分析了旁路電弧的引入對(duì)熔滴的作用力，有利于較小電流時(shí)促進(jìn)熔滴發(fā)生射滴過(guò)渡：另外旁路電弧與主路電弧選用脈沖電流更有利于峰值時(shí)促進(jìn)熔滴過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)在較小總電流條件下穩(wěn)定的焊接得到良

2、好的焊縫成型，并可有效控制接頭界面金屬間化合物的形成厚度。
　　 針對(duì)PulsedDE-GMAW方法的特點(diǎn)和試驗(yàn)要求，建立了基于快速原型的脈沖旁路耦合電弧MIG熔釬焊試驗(yàn)系統(tǒng)，采用xPC實(shí)時(shí)目標(biāo)環(huán)境開(kāi)發(fā)了快速原型系統(tǒng)，完成對(duì)焊接電信號(hào)和視覺(jué)信號(hào)的采集、顯示、處理和存儲(chǔ)，通過(guò)對(duì)采集到的焊接信號(hào)的分析處理和控制，實(shí)現(xiàn)了PulsedDE-GMAW過(guò)程的控制。
　　 通過(guò)工藝試驗(yàn)分析焊接電流的脈沖參數(shù)對(duì)PulsedDE-GMAW

3、滴過(guò)渡和電弧穩(wěn)定性的影響，在主路和旁路平均電流不變的情況下，調(diào)整焊接電流的脈沖參數(shù)可實(shí)現(xiàn)熔滴過(guò)渡形式為射滴過(guò)渡且焊縫成型良好，且隨著主路和旁路峰值電流、脈沖占空比的變大，熔滴過(guò)渡更容易。其中對(duì)熔滴過(guò)渡影響由大到小的順序?yàn)椋悍逯惦娏鲗?duì)熔滴過(guò)渡的影響、脈沖占空比的影響、脈沖基值影響；脈沖頻率影響著熔滴的過(guò)渡形式，過(guò)高的脈沖頻率會(huì)產(chǎn)生多脈沖一滴的過(guò)渡方式，過(guò)低脈沖頻率會(huì)產(chǎn)生一脈多滴的過(guò)渡方式。
　　 在分析了電流參數(shù)對(duì)熔滴過(guò)渡和焊接穩(wěn)

4、定性影響的基礎(chǔ)上，通過(guò)工藝試驗(yàn)確定了鋁鋼平板堆焊的工藝參數(shù)，焊接總電流在54A至82A范圍通過(guò)調(diào)節(jié)主路和旁路電流大小和脈沖參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)鋁在鍍鋅鋼上良好的焊縫成型。鋁鋼搭接焊時(shí)，偏移距離對(duì)焊縫成型影響比較大，通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)確定搭接焊的最佳工藝參數(shù)，且鋁合金1060板材和鍍鋅鋼板的焊縫的抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)到86.19MPa，達(dá)到了母材強(qiáng)度的72.32％。鋁合金5356板材和鍍鋅鋼板的焊縫的抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)到186.73MPa，達(dá)到了母材強(qiáng)度