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药芯焊丝CO_2气体保护焊烟尘测试及其结构的研究

作　者: 高书俊
导　师: 杨立军
学　校: 天津大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 药芯焊丝 焊接烟尘 集尘装置 发尘量 链式结构
分类号: TG444.73
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


药芯焊丝CO2气体保护焊是一种具有较高的熔敷效率、高质量的焊缝成形,自动化的焊接方法,但这种焊接方法的一个较大缺点就是焊接时产生大量烟尘,会危害焊接工人的身体健康。因此,研究专门针对药芯焊丝CO2气体保护焊的烟尘测试系统和认识焊接烟尘的基本结构具有非常重要的意义。本文在先后介绍了国家标准(GB1225-76)和以往研制的集尘装置的基础上,比较了这两种集尘装置的优点和缺点后,又重新设计一套集尘装置,详细介绍了如何收集焊接烟尘,并如何处理这些收集起来的焊接烟尘,精确地测量它们的质量,并用三组不同的药芯焊丝作为实验对象,测试它们的焊接烟尘发尘量与焊接工艺参数之间的关系,得出决定发尘量大小的很大的因素是焊接时熔滴过渡的方式。在电弧电压为30V,焊接电流为240A时,发尘量是最小的,这是因为此时熔滴过渡的方式是细颗粒过渡,颗粒直径较细,过渡频率也较高,并且焊接工艺性优良,熔渣覆盖均匀,焊缝金属光泽鲜亮,成形均匀美观。因此在实际的工业生产中,将焊接电流为240A到260A之间的数值作为药芯焊丝CO2气体保护焊接最佳焊接电流参数。本文又通过高倍光学显微镜和透射电子显微镜来观测烟尘,区别焊接烟尘与焊接飞溅,以便更加精确地测定药芯焊丝CO2气体保护焊烟尘的发尘量,同时论证新的烟尘收集方法的科学性,得出焊接烟尘和焊接飞溅的主要区别在于他们的表面形貌和形成过程,焊接烟尘的形成过程是先液化,再氧化,最后凝固的过程,而焊接飞溅直接是凝固的过程,同时认识到构成焊接烟尘的基本组元是一次粒子,然后一次粒子再组成葡萄状的链式结构,链式结构是焊接烟尘的基本结构,并试图探讨焊接烟尘为什么会具有规律性的链状结构。最后在本实验中使用光纤型准光弹性散射颗粒粒度测试仪对药芯焊丝CO2气体保护焊烟尘的颗粒分布进行分析和研究。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-14
  1 1 问题的提出及相关背景  7-8
  1.2 焊丝CO_2气体保护焊的应用  8-10
    1.2.1 药芯焊丝的生产制造  8
    1.2.2 药芯焊丝的分类  8-9
    1.2.3 药芯焊丝CO_2气体保护焊的应用  9-10
  1.3 药芯焊丝CO_2气体保护焊焊接烟尘的研究现状  10-12
    1.3.1 焊接烟尘的化学成分  10-11
    1.3.2 焊接烟尘的防治  11-12
  1.4 本课题的工作内容和研究意义  12-14
    1.4.1 本课题的工作内容  12-13
    1.4.2 本课题的研究意义  13-14
第二章 药芯焊丝CO_2气体保护焊集尘装置的设计与制作  14-24
  2.1 对药芯焊丝CO_2气体保护焊焊接烟尘已有集尘装置的分析  14-18
  2.2 药芯焊丝CO_2气体保护焊焊接烟尘新的集尘装置的设计  18-21
  2.3 药芯焊丝气体保护焊焊接烟尘新的集尘装置的制作  21-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 药芯焊丝CO_2气体保护焊发尘量的测试  24-43
  3.1 药芯焊丝CO_2气体保护焊烟尘测试实验的准备工作  24-25
  3.2 药芯焊丝CO_2气体保护焊焊接烟发尘量的测试实验  25-39
    3.2.1 药芯焊丝CO_2气体保护焊焊接烟尘的收集  26-27
    3.2.2 药芯焊丝气体保护焊焊接烟尘的质量测试  27-28
    3.2.3 焊接烟尘和焊接飞溅的分离过程的研究  28-36
    3.2.4 焊接烟尘和焊接飞溅悬浊液的分离的理论基础  36-39
  3.3 药芯焊丝气体保护焊焊接烟尘的发尘量的测试  39-42
  3.4 本章总结  42-43
第四章 药芯焊丝CO_2气体保护焊接烟尘结构形貌及颗粒分布的研究  43-57
  4.1 药芯焊丝C0_2气体保护焊烟尘结构形貌的观测  43-56
    4.1.1 焊接烟尘和焊接飞溅的区别  43-45
    4.1.2 药芯焊丝CO_2气体保护焊烟尘的形成机理的研究  45-51
    4.1.3 药芯焊丝CO_2气体保护焊烟尘一次颗粒的形成过程的分析  51-54
    4.1.4 药芯焊丝CO_2气体保护焊烟尘颗粒尺寸分布的研究  54-56
  4.2 本章小结  56-57
第五章 结论  57-58
参考文献  58-60
发表论文和参加科研情况说明  60-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接工艺 > 电弧焊 > 金属极电弧焊 > 二氧化碳保护焊
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