鋁-鋼異種金屬脈沖旁路耦合電弧MIG熔釬焊方法及工藝研究.pdf

1、本文提出了一種低成本的熱輸入精確可控的脈沖旁路耦合電弧MIG焊(PulsedDouble-ElectrodeGasMetalArcWelding，簡稱PulsedDE-GMAW)新方法，用于鋁鋼熔釬焊。介紹了PulsedDE-GMAW方法降低母材熱輸入的原理，此外還分析了旁路電弧的引入對熔滴的作用力，有利于較小電流時促進熔滴發(fā)生射滴過渡：另外旁路電弧與主路電弧選用脈沖電流更有利于峰值時促進熔滴過渡，實現(xiàn)在較小總電流條件下穩(wěn)定的焊接得到良

2、好的焊縫成型，并可有效控制接頭界面金屬間化合物的形成厚度。
　　 針對PulsedDE-GMAW方法的特點和試驗要求，建立了基于快速原型的脈沖旁路耦合電弧MIG熔釬焊試驗系統(tǒng)，采用xPC實時目標環(huán)境開發(fā)了快速原型系統(tǒng)，完成對焊接電信號和視覺信號的采集、顯示、處理和存儲，通過對采集到的焊接信號的分析處理和控制，實現(xiàn)了PulsedDE-GMAW過程的控制。
　　 通過工藝試驗分析焊接電流的脈沖參數(shù)對PulsedDE-GMAW

3、滴過渡和電弧穩(wěn)定性的影響，在主路和旁路平均電流不變的情況下，調(diào)整焊接電流的脈沖參數(shù)可實現(xiàn)熔滴過渡形式為射滴過渡且焊縫成型良好，且隨著主路和旁路峰值電流、脈沖占空比的變大，熔滴過渡更容易。其中對熔滴過渡影響由大到小的順序為：峰值電流對熔滴過渡的影響、脈沖占空比的影響、脈沖基值影響；脈沖頻率影響著熔滴的過渡形式，過高的脈沖頻率會產(chǎn)生多脈沖一滴的過渡方式，過低脈沖頻率會產(chǎn)生一脈多滴的過渡方式。
　　 在分析了電流參數(shù)對熔滴過渡和焊接穩(wěn)

4、定性影響的基礎(chǔ)上，通過工藝試驗確定了鋁鋼平板堆焊的工藝參數(shù)，焊接總電流在54A至82A范圍通過調(diào)節(jié)主路和旁路電流大小和脈沖參數(shù)可以實現(xiàn)鋁在鍍鋅鋼上良好的焊縫成型。鋁鋼搭接焊時，偏移距離對焊縫成型影響比較大，通過調(diào)整工藝參數(shù)確定搭接焊的最佳工藝參數(shù)，且鋁合金1060板材和鍍鋅鋼板的焊縫的抗拉強度最高可達到86.19MPa，達到了母材強度的72.32％。鋁合金5356板材和鍍鋅鋼板的焊縫的抗拉強度最高可達到186.73MPa，達到了母材強度