AZ31B鎂合金非熔化極DE-GMAW焊縫成形研究.pdf

1、AZ31B鎂合金的焊接性能較差，在常規(guī)直流MIG焊接過程中，小電流時由于鎂的表面張力較小且密度小，致使焊絲末端熔滴與焊絲分離困難，而此時的熔滴易發(fā)生劇烈的擺動，易形成飛濺，最終導(dǎo)致比較差的焊縫成形；大電流時母材的熱輸入大，易造成焊縫塌陷甚至是燒穿，導(dǎo)致焊縫無法成形。所以，本文對2.3 mm AZ31B進(jìn)行非熔化極DE-GMAW（Non-consumable Double Electrode Gas Metal Arc Welding）焊

2、。非熔化極DE-GMAW能在減小熔滴尺寸，提高熔滴過渡頻率的同時降低母材的熱輸入，實現(xiàn)穩(wěn)定且飛濺少的鎂合金焊接，獲得質(zhì)量高成形好的焊縫。
　　為了得到質(zhì)量高成形良好的鎂合金焊縫，本文研究并分析了鎂合金非熔化極DE-GMAW的工藝實驗、熔滴過渡特征、電弧穩(wěn)定性及其出現(xiàn)的問題。
　　首先，建立非熔化極DE-GMAW實驗操作平臺，主要由實驗操作系統(tǒng)和焊接電信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。實驗操作系統(tǒng)實現(xiàn)了AZ31B焊接以及工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)；焊

3、接電信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)了實時同步采集多個電信號數(shù)據(jù)，并在計算機上顯示波形，能夠更直觀的獲取電流電壓信息。
　　其次，進(jìn)行鎂合金非熔化極DE-GMAW實驗，利用獲取的電流電壓數(shù)據(jù)分析電弧穩(wěn)定性及熔滴下落特征。研究工藝參數(shù)對電弧的穩(wěn)定性和熔滴下落的變化規(guī)律，為優(yōu)化工藝參數(shù)提供實踐經(jīng)驗。在達(dá)到穩(wěn)定電弧及熔滴過渡的基礎(chǔ)上進(jìn)行鎂合金非熔化極DE-GMAW堆焊實驗。分析工藝參數(shù)影響鎂合金堆焊焊縫成形的規(guī)律，獲取匹配的電參數(shù)與焊槍幾何位置關(guān)系

4、從而獲得良好的焊縫成形。
　　最后，觀察獲得的堆焊焊縫的微觀結(jié)構(gòu)并進(jìn)行力學(xué)性能測試。研究工藝參數(shù)影響焊縫內(nèi)在質(zhì)量的規(guī)律。進(jìn)一步確定并且優(yōu)化工藝參數(shù)，改善焊縫質(zhì)量，從而獲得質(zhì)量高成形好的堆焊焊縫。通過大量實驗獲取的最恰當(dāng)工藝參數(shù)如下：總電流225 A、旁路電流140 A、焊接電壓21 V、焊接速度2.8 m/min。
　　實驗結(jié)果表明：非熔化極DE-GMAW是一種焊接薄板鎂合金的高效方法，能夠?qū)崿F(xiàn)鎂合金的高速焊接并且得到質(zhì)量高