本文關鍵詞：超薄鋁合金CMT焊接電弧特性及工藝研究

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【摘要】：薄板鋁合金由于導熱快、線膨脹系數(shù)大、易氧化的特點,在使用傳統(tǒng)MIG焊接方法進行焊接時,會出現(xiàn)焊接變形大、氣孔、焊穿等缺陷。對于0.5mm以下超薄鋁合金,使用TIG、激光焊、微弧等離子等焊接方法均難以獲得良好的焊縫成形。CMT焊接技術具有低能量熱輸入和電弧穩(wěn)定的特點,適合超薄鋁合金高效、高質量焊接。目前對CMT焊接技術的研究主要以1mm以上薄板的焊接和CMT異種金屬熔釬焊為主,對超薄鋁合金的CMT焊接工藝鮮有相關研究。本文在對國內外CMT焊接技術文獻閱讀的基礎上,結合TPS2700 CMT焊機和KUKA KR16焊接機器人,建立了CMT自動焊接系統(tǒng)。以0.3mm超薄鋁合金為試驗材料進行了焊接試驗。借助高速攝像機、漢諾威焊接質量分析儀建立了CMT焊接電弧信號采集系統(tǒng),研究了CMT的燃弧前期電流、燃弧后期電流、短路后期電流三項電參數(shù)對CMT電弧形態(tài)、電弧電壓概率密度分布的影響規(guī)律,掌握了CMT波形控制的機理。研究表明:適當降低燃弧前期電流可以降低焊接電弧能量,然而焊接電弧能量不足,使焊接電弧穩(wěn)定性降低,導致焊縫成形較差。燃弧后期電流對CMT焊接熱輸入起補充作用,在燃弧前期電流一定的條件下,提高燃弧后期電流可提高焊接過程穩(wěn)定性,然而燃弧后期電流過大,會導致燃弧后期開始階段電弧出現(xiàn)過沖現(xiàn)象,造成焊縫成形較差。短路后期電流影響燃弧階段初期電弧能量,由于電流的慣性效應,短路后期電流過大會導致燃弧開始階段的電弧能量過高。在自行設計的超薄鋁合金焊接波形中,燃弧前期電流維持在較低水平,保證焊接過程較低的能量輸入。適當提高燃弧后期電流,在保證良好焊縫成形的基礎上,補充了焊接熱輸入。設置燃弧后期電流低于40A,避免了由于電流慣性效應導致的燃弧初期焊縫成形較差的問題。通過對電弧形態(tài)和電弧電壓概率密度分布進行分析,表明自行設計的CMT焊接波形滿足低焊接熱輸入和焊接電弧穩(wěn)定的雙向要求。在焊接速度為1.1m/min,燃弧前期電流為8A,燃弧后期電流為40A,短路后期電流為30A時,成功實現(xiàn)了0.3mm超薄鋁合金良好的焊縫成形。
【關鍵詞】：CMT冷金屬過渡 電弧特性 超薄鋁合金 焊接工藝 波形控制
【學位授予單位】：內蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG457.14
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-20
• 1.1 低熱輸入焊接方法的研究現(xiàn)狀8-16
• 1.1.1 STT焊接技術8-9
• 1.1.2 ColdArc焊接技術9-10
• 1.1.3 Cold Process焊接技術10-11
• 1.1.4 AC-CBT焊接技術11
• 1.1.5 NLEI焊接技術11-12
• 1.1.6 CMT焊接技術12-16
• 1.2 CMT焊接的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 課題研究的意義18-19
• 1.4 本課題的主要內容19-20
• 第二章 試驗設備及材料20-28
• 2.1 自動焊接系統(tǒng)的建立20-24
• 2.1.1 CMT焊接電源及主電路控制系統(tǒng)20-21
• 2.1.2 RCU5000i焊接控制器21-22
• 2.1.3 CMT緩沖器與焊槍22-23
• 2.1.4 KUKA焊接機器人23-24
• 2.2 焊接電弧特性及形態(tài)分析系統(tǒng)24-26
• 2.2.1 CMT電信號采集系統(tǒng)24-26
• 2.2.2 CMT電弧形態(tài)檢測系統(tǒng)26
• 2.3 試驗材料26-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第三章 超薄鋁合金CMT焊接電弧特性28-40
• 3.1 燃弧前期電流對電弧穩(wěn)定性的影響28-32
• 3.2 燃弧后期電流對電弧穩(wěn)定性的影響32-37
• 3.3 短路后期電流對電弧穩(wěn)定性的影響37-39
• 3.4 本章小結39-40
• 第四章 超薄鋁合金CMT焊接工藝40-48
• 4.1 焊接速度對焊縫成形的影響40-41
• 4.2 CMT電流對焊縫成形的影響41-45
• 4.2.1 燃弧前期電流對焊縫成形的影響41-42
• 4.2.2 燃弧后期電流對焊縫成形的影響42-44
• 4.2.3 短路后期電流對焊縫成形的影響44-45
• 4.3 超薄鋁合金焊接波形設計45-47
• 4.4 本章小結47-48
• 結論48-49
• 參考文獻49-53
• 致謝53-54
• 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果54

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳媛媛;徐浩;魏慶豐;;淺談薄板CMT焊接技術[J];汽車零部件;2013年09期

2 汪殿龍;張志洋;梁志敏;;鋁鋰合金1420交流CMT焊接工藝及接頭性能研究[J];熱加工工藝;2014年09期

3 于治水;聶樹文;倪真;李瑞峰;;AlSi5/鍍鋅鋼CMT熔釬焊微觀組織研究[J];熱加工工藝;2014年11期

4 董重里;李子陽;吳開源;李小強;;16Mn鋼CMT焊接接頭組織及其高溫拉伸性能研究[J];熱加工工藝;2014年13期

5 時中星;聶樹文;倪真;李瑞峰;;鍍鋅鋼CMT釬焊微觀組織和力學性能研究[J];熱加工工藝;2014年13期

6 賈劍平;畢凱強;劉丹;李宇鋒;;冷金屬過渡技術的研究現(xiàn)狀與展望[J];熱加工工藝;2015年01期

7 朱明;石s，

本文編號：959697