發(fā)布時間：2020-03-06 14:40

【摘要】：超窄間隙焊接具有傳統(tǒng)焊接方法無法比擬的技術優(yōu)勢,有著廣闊的應用前景,受到了廣泛關注。其中,焊劑片約束電弧超窄間隙焊接技術已得到一定的發(fā)展,然而其焊接工藝穩(wěn)定性有待進一步提高。在焊劑片約束電弧超窄間隙焊接中,關鍵問題是如何將焊劑片準確、可靠地送置到坡口底部。同時,焊劑片在坡口中的相對位置是焊劑片有效約束電弧的關鍵因素,焊絲與焊劑片的距離直接影響著電弧穩(wěn)定性。為了解決這一問題,本文提出送置焊劑片鏈超窄間隙電弧焊接方法。首先,設計制作了送置焊劑片鏈超窄間隙電弧焊接裝置。該裝置由焊劑片自動輸送裝置和超窄間隙焊槍兩部分組成。其中,焊劑片自動輸送裝置實現(xiàn)了焊劑片的自動送置以及對焊絲與焊劑片的相對位置的精確控制,且焊劑片輸送速度可調,從而與焊接速度保持同步。超窄間隙焊槍采用了一體化結構設計,一方面提高了整個裝置的剛度和穩(wěn)定性,另一方面避免了零部件之間接觸不良的問題,保證了良好的導電性能。同時,在前期焊槍設計的基礎上,對焊槍槍頭以及焊槍絕緣進行了重新設計,確保了焊絲與導電嘴可靠接觸和焊槍在高溫環(huán)境下良好的絕緣性能。其次,在此裝置的基礎上研究了焊絲與焊劑片之間的距離以及電弧電壓對電弧穩(wěn)定性的影響。通過采集焊接電流電壓波形,分析了不同間隙距離下的電弧特性。在一定的坡口寬度和采用合適焊接工藝參數(shù)的情況下,得到了焊劑片有效約束電弧,且坡口側壁和根部熔合良好時,所對應的焊絲與焊劑片之間的間隙距離范圍。通過改變焊接電壓,在上述間隙距離范圍內,確定了不同間隙距離所適用的電弧電壓范圍和變化趨勢。再次,利用該裝置對U71Mn鋼軌進行了試焊,驗證了其在特殊環(huán)境下的焊接可行性。結果表明,該裝置能夠在寬度為4mm,深度為176mm的I型坡口中進行平穩(wěn)有效焊接,焊接接頭沒有產生明顯的缺陷,焊接質量可靠且在400℃的預熱溫度下能保持結構穩(wěn)定,焊接過程順利進行。最后,為了解決超窄間隙焊縫難以打磨的難題,設計并制作了超窄間隙焊縫打磨裝置。該打磨裝置能夠伸入到深度為200mm的I型坡口中對焊縫進行有效打磨,操作簡單,方便靈活。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG444

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本文編號：2585182