共熔池串列雙絲旋轉(zhuǎn)電弧焊焊縫成形及其電信號分析.pdf

1、世界工業(yè)現(xiàn)代化市場競爭的加劇，促使各種先進(jìn)高效焊接工藝方法的快速發(fā)展，尤其是雙絲串列高效MIG焊的開發(fā)取得令人矚目的成就，然而雙絲串列電弧MAG/MIG焊具有很高的焊接速度，無法采用人工焊接，因此，高速精確的焊縫跟蹤成為雙絲串列 MAG/MIG焊的迫切需求。本文將旋轉(zhuǎn)電弧傳感器和雙絲串列電弧焊結(jié)合起來，設(shè)計旋轉(zhuǎn)電弧引導(dǎo)的、兩個電弧在同一熔池內(nèi)燃燒的共熔池串列雙絲旋轉(zhuǎn)電弧焊工藝，既可達(dá)到雙絲串列電弧焊的熔敷率，又具有旋轉(zhuǎn)電弧的焊縫跟蹤能力

2、，同時利用旋轉(zhuǎn)電弧對熔池的攪拌作用細(xì)化焊縫組織、減小孔隙率、提高焊縫強(qiáng)度和塑性，在實現(xiàn)焊縫跟蹤的同時提高焊接質(zhì)量。
　　首先，進(jìn)行單絲旋轉(zhuǎn)電弧焊平板堆焊實驗，研究焊接工藝參數(shù)對旋轉(zhuǎn)電弧焊焊縫成形的影響。研究結(jié)果表明：焊接電流增大，熔寬明顯增加，熔深和余高也有所增加，熔敷速度增大，成形系數(shù)減小，余高系數(shù)幾乎保持不變；焊接電壓增大，熔深和熔寬均有所增加，余高減??；熔敷速率幾乎保持不變，余高系數(shù)增大，焊縫成形系數(shù)先不變后減?。恍D(zhuǎn)頻率增

3、大，熔深有所減小，余高略有減少，熔寬先增后減。成形系數(shù)和余高系數(shù)均增大；隨著焊接速度的增大，熔深、熔寬、余高均減??；熔敷速度呈指數(shù)形式下降，成形系數(shù)有所增大，余高系數(shù)略有增加。
　　其次，設(shè)計了旋轉(zhuǎn)電弧引導(dǎo)的共熔池串列雙絲旋轉(zhuǎn)電弧傳感器，并進(jìn)行了雙絲平板堆焊實驗，研究了焊接工藝參數(shù)對共熔池串列雙絲旋轉(zhuǎn)電弧焊焊縫成形的影響，并將旋轉(zhuǎn)電弧焊與共熔池串列雙絲旋轉(zhuǎn)電弧焊焊縫成形進(jìn)行了對比。發(fā)現(xiàn)串列雙絲旋轉(zhuǎn)電弧焊不僅在焊接速度上提高了焊接效

4、率，當(dāng)雙絲旋轉(zhuǎn)電弧焊的焊接速度為90cm/min時，其熔敷速率為7.83g/s，而當(dāng)旋轉(zhuǎn)電弧焊的焊接速度為80cm/min時，其熔敷速率僅為5.99g/s；而且有效改善了焊縫成形。
　　最后，對共熔池串列雙絲旋轉(zhuǎn)電弧焊過程中采集的電流信號進(jìn)行了統(tǒng)計學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：相較于尾隨焊絲，前置焊絲電弧不穩(wěn)定，焊接電流波動大。增大前置焊絲或尾隨焊絲的電流均會影響兩個電弧的穩(wěn)定性。增大前置焊絲的焊接電壓可以提高前置焊絲電弧的穩(wěn)定性，但會使得尾隨焊絲