【摘 要】
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双脉冲MIG焊作为一种较新的焊接方法因其独特的电流调节方式可实现对薄板铝合金稳定持续的可靠热输入,能显著提高焊接质量和效率。但是由于铝合金材料存在对焊接气孔较为敏感的特性,焊接气孔缺陷问题一直难以得到解决。本课题针对厚度为3mm的6082铝合金薄板进行双脉冲MIG焊对接试验,分析焊接热输入、电弧行为、熔滴过渡等方面对气孔形成的影响并以抑制气孔形成为目的进行焊接工艺优化。所研究主要内容如下:1)通过
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双脉冲MIG焊作为一种较新的焊接方法因其独特的电流调节方式可实现对薄板铝合金稳定持续的可靠热输入,能显著提高焊接质量和效率。但是由于铝合金材料存在对焊接气孔较为敏感的特性,焊接气孔缺陷问题一直难以得到解决。本课题针对厚度为3mm的6082铝合金薄板进行双脉冲MIG焊对接试验,分析焊接热输入、电弧行为、熔滴过渡等方面对气孔形成的影响并以抑制气孔形成为目的进行焊接工艺优化。所研究主要内容如下:1)通过试验并结合试验参数进行数值模拟分析不同焊接热输入下焊缝近表面与横截面气孔数量、大小与分布规律。根据模拟出的熔池温度场,计算出熔池的温度变化趋势和熔池停留时间对气孔形成的影响并给出抑制气孔形成的最佳热输入区间。2)通过对比试验,观察不同阶段的单脉冲MIG焊电弧行为与双脉冲MIG焊的电弧行为表现,分析两者的差异性对气孔形成的影响。在双脉冲MIG焊不同阶段中,由于强弱脉冲群的加持气泡逃逸熔池的速度得到了加快,稳定的电弧形态又有效的对熔池起到了保护作用,减少了外界杂质的进入。因此其气孔形成率对比单脉冲MIG焊较为降低。3)通过改变焊接过程中焊接电流、焊接电压等参数来研究不同形式的熔滴过渡对气孔形成产生的不同影响,研究表明熔滴过渡中的多脉一滴和一脉多滴都会造成熔滴飞溅大与吸氢严重进而气孔形成率较高,而在一脉一滴的射滴过渡情况下焊缝气孔形成率较低。4)最后以优化参数抑制气孔形成为目的进行正交试验,分析强脉冲平均电流、弱脉冲平均电流、焊接速度及焊接位置这四种因素对铝合金薄板双脉冲MIG焊气孔形成的影响。最终确定最优的工艺参数强脉冲平均电流为120A,弱脉冲平均电流为75A,焊接速度为500mm/min,焊接位置为平焊。在此参数下焊缝鱼鳞纹美观,焊接过程稳定,抑制气孔效果最佳。图[57]表[13]参[80]
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