CO2激光-MIG復(fù)合焊接碳鋼的熔滴過渡特性研究.pdf

1、本文在綜合分析國內(nèi)外對激光-GMAW復(fù)合熱源焊接技術(shù)研究狀態(tài)的基礎(chǔ)上，以低碳鋼為試驗材料，進(jìn)行了CO2激光-MIG電弧復(fù)合熱源焊接試驗，系統(tǒng)的研究了CO2激光-MIG電弧復(fù)合熱源焊接過程中的熔滴過渡特性及其受力機制，并在此基礎(chǔ)上分析了各種焊接參數(shù)對熔滴過渡行為、電弧穩(wěn)定性和焊縫成形的影響規(guī)律，為有效的利用激光-MIG電弧復(fù)合熱源焊接碳鋼奠定了試驗和理論基礎(chǔ)。
　　本文采用高速攝像和電弧電流分析儀對復(fù)合熱源焊接碳鋼過程中的熔滴過渡行

2、為與電弧電流、電壓進(jìn)行了實時監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)激光的引入增強了傳統(tǒng)MIG焊接電弧的穩(wěn)定性，使熔滴過渡過程穩(wěn)定，但過渡頻率稍微變慢。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)傳統(tǒng)MIG焊接熔滴過渡力學(xué)理論以及試驗觀測到的復(fù)合焊接電弧形態(tài)，建立了復(fù)合焊接熔滴受力模型。受激光致等離子體作用，電弧形態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)生一個新的電磁收縮力，是導(dǎo)致熔滴過渡行為發(fā)生改變的主要原因。
　　焊接工藝對復(fù)合焊接熔滴過渡特性的影響規(guī)律表明，激光功率越高，熔滴過渡平均周期越長，受激光致等離子

3、的作用，熔滴向著背離激光束的方向生長，電弧電流、電壓波形波動幅度降低，穩(wěn)定性增強，使得過渡過程得到穩(wěn)定。保護(hù)氣體流量增加，過渡平均周期下降，而且復(fù)合焊接的平均周期比MIG焊接下降的快。保護(hù)氣體中添加氦氣后，過渡平均周期迅速下降，添加30％的氦氣，平均周期比純氬氣保護(hù)時下降一半?；旌蠚怏w保護(hù)時，復(fù)合焊接焊縫熔深顯著增加，添加10%的氦氣，熔深是純氬氣保護(hù)時的5倍以上。焊接方向發(fā)生變化時，對復(fù)合焊接熔深影響不大，但激光在后，焊縫變窄，余高增