雙絲填充VPPA焊接工藝技術研究.pdf

1、鋁合金由于具有強度高、質量輕、耐腐蝕強等特點，作為結構材料在航空航天領域得到廣泛應用。穿孔型VPPA焊接的特性，很好地滿足了鋁合金焊接的要求，成為首選的焊接方法之一。然而，VPPA焊接對工藝穩(wěn)定性的要求十分嚴格，焊接條件微小變化即可造成切割現(xiàn)象，特別是小孔形成到行走焊接的過渡階段，因而阻礙了進一步的發(fā)展。為了拓寬VPPA焊接的應用范圍、降低焊前對工件裝配的要求，本文提出了雙絲填充VPPA焊接工藝并作了系統(tǒng)研究。
　　自行設計和制造

2、雙絲填充裝置，基于此進行平板堆焊完成了5.0mm厚LF6鋁合金板工藝參數(shù)對焊縫成形影響的研究，表明工藝參數(shù)區(qū)間并無明顯的差異。填充方式是兩種工藝的不同之處，焊絲填充規(guī)律對焊縫成形及其穩(wěn)定性的影響也著重研究，焊絲填充的最佳位置是焊絲尖端緊貼小孔熔池的前沿送入熔池區(qū)域，保證熔化的焊絲平穩(wěn)流動，保持焊接小孔的穩(wěn)定。同時，焊絲填充角度也需要合理調節(jié)。研究試件焊前裝配存在間隙和錯邊的變條件下焊縫成形穩(wěn)定性時采取對接的方式，雙絲填充VPPA焊接工藝

3、比單絲填充VPPA焊接工藝具有更大的適應性，允許的試件焊前對接裝配間隙和錯邊量都約為兩倍。這是雙絲填充VPPA焊接工藝的優(yōu)勢，但同樣也需要焊槍嚴格對中。
　　單、雙絲填充VPPA焊縫經X射線檢測沒有氣孔等缺陷，正背彎達到150o沒有出現(xiàn)裂紋，平均抗拉強度分別達到母材的92.43％和92.80%，平均延伸率達到母材的71%，橫跨焊縫的維氏硬度具有相同的變化趨勢和相近的數(shù)值。同時，拉伸試樣斷口均顯現(xiàn)典型的韌性斷裂，從母材到焊縫中心顯微

4、組織具有相同的變化趨勢。表明，焊絲不同填充方式沒有造成焊接接頭性能及組織的變化。
　　觀察及分析發(fā)現(xiàn)，VPPA焊接的小孔熔池呈現(xiàn)雙喇叭口形，熔池中液態(tài)金屬的重力、彎曲液面的附加壓力、電弧對熔池的沖擊力以及等離子氣流產生的附加壓力對焊接小孔和熔池流動的穩(wěn)定起決定性的作用。利用高速攝像技術對比不同條件下兩種工藝的熔池流動情況可知，平板堆焊和試件焊前對接裝配無間隙無錯邊時，熔池流動都均勻、平穩(wěn)，所得焊縫中熔池流動形成的焊紋形態(tài)關于焊縫中