学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纵向磁场作用下高速TIG焊接电弧行为及焊缝成形机理研究

作　者: 高亚楠
导　师: 常云龙
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 纵向磁场电弧行为焊缝成形钨极氩弧焊（TIG焊）
分类号: TG403
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 31次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高效、优质、低耗及自动化是当前制造业对焊接技术提出的发展方向。TIG焊电弧稳定，焊缝成形好，外观纯净，焊接时热影响区小并且没有飞溅，几乎可以焊接所有的金属。但TIG电弧能量分布分散，焊缝的熔深小与焊接生产效率低等缺点。高速TIG焊接使电弧阳极斑点后托，从而焊缝产生咬边与凸起等成形缺陷。引入外加纵向磁场来控制电弧的运动，改变电弧的形状，从而明显影响熔池焊缝金属的传热、流动规律以及焊缝的熔深和熔宽。本文研究不同磁场参数对电弧径向压力分布的影响，并分析其作用机理，有效的控制电弧能量分布，从而提高焊接速度。文中采用阳极水冷铜板装置测试和高速摄像进行拍摄，观察在不同磁场参数下电弧形态的特点，研究TIG电弧在不同磁感应强度及不同磁场频率下电弧压力径向分布情况。实验结果表明：焊接电流为90A，磁感应强度为60mT时，电弧中心压力从0.36kPa逐渐减到-0.05kPa。电弧压力分布由原来的单峰分布转变为环形双峰分布。在磁场频率为60Hz~65Hz时，电弧压力分布由原来的环形双峰变为单峰分布。电弧形态高速旋转，由原来的扇形扩张为钟罩形。外加高频磁场，在不同的磁感应强度下，电弧压力有增大的趋势，最大值出现在1200Hz~1500Hz之间。电弧形态与普通TIG电弧相比，电弧旋转半径减小。焊缝成形实验和金相实验表明：在交流纵向磁场作用下，焊缝组织结构细小均匀。在合适的磁场参数下，焊缝成形良好。在磁感应强度为50mT时，焊缝熔深的增加存在一个纵向磁场频率范围。在焊接电流为90A，气流量10L/min，磁感应强度为50mT时，在磁场频率为1200Hz，焊接速度最高可达到3.5m/min，焊缝成形良好。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-23
  1.1 课题研究的背景和意义  10-12
  1.2 高速焊的发展现状  12-19
    1.2.1 通过双丝或多丝来实现高速焊接  12-14
    1.2.2 通过改进焊接电源实现高速焊接  14-15
    1.2.3 通过改进焊接材料实现高速焊接  15
    1.2.4 电磁控制焊接技术发展现状  15-19
  1.3 TIG 焊接技术的研究现状  19-21
  1.4 课题主要研究内容  21-23
第二章磁头的设计  23-29
  2.1 低频磁场磁头的设计  23-26
  2.2 高频磁场磁头的设计  26-29
第三章实验装置及方法  29-37
  3.1 磁场测量装置  29-30
  3.2 纵向磁场作用下电弧压力实验  30-32
  3.3 纵向磁场作用下电弧形态实验  32-34
  3.4 热量分布实验  34-37
第四章纵向磁场作用下 TIG 电弧行为  37-50
  4.1 直流纵向磁场对电弧压力的影响  37-38
  4.2 低频纵向磁场对电弧压力的影响  38-41
  4.3 高频纵向磁场对电弧压力的影响  41-42
  4.4 纵向磁场对电弧形态的影响  42-45
  4.5 电弧热量分布系数的测量  45-46
  4.6 纵向磁场作用电弧的机理分析  46-50
第五章焊缝成形实验研究及机理分析  50-57
  5.1 不同磁场参数对 TIG 焊缝成形的影响  50-53
    5.1.1 不同磁感应强度对焊缝成形的影响  50-51
    5.1.2 不同磁场频率对焊缝成形的影响  51-53
  5.2 纵向磁场对 TIG 焊接速度的影响  53-55
    5.2.1 交变纵向磁场对焊缝组织的影响  55
  5.3 交变纵向磁场改善焊缝成形的机理  55-57
第六章结论  57-58
参考文献  58-61
在学研究成果  61-62
致谢  62

纵向磁场作用下高速TIG焊接电弧行为及焊缝成形机理研究

内容摘要

全文目录

相似论文