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CO2焊接方法之所以受到普遍重视且应用量很大,是由于其效率高成本低的优势本课题采取磁控焊接方法,通过对外加纵向磁场的控制(调节激磁电流及磁场频率)来研究磁场对焊接过程的影响情况研究单个熔滴在外加磁场作用下过渡过程中的短路初期短路末期及燃弧初期阶段的受力状况熔滴过渡频率和受力状态会直接影响焊接过程中的飞溅率和焊缝成形,此种改变是由重力等离子流力电磁收缩力表面张力等共同导致的在上述理论依据的指导下,同步磁场控制短路过渡CO2焊接技术得到不断的开发本项目的实验内容有:(1)分别进行常规条件和外加纵向磁场条件下的短路过渡CO2焊接实验并进行对比此实验以Q235钢板为母材,研究外加纵向磁场对熔滴过渡焊缝成形和飞溅率的影响(2)对比采集常规和外加纵向磁场下的短路过渡高速摄像图片实验结果得出:(1)一定激磁电流时,平均飞溅率随外加纵向磁场频率的增大呈现先增大后减小的趋势,这是从焊接飞溅率和焊缝成形方面获得的;在一定的磁场频率下,平均飞溅率随外加纵向磁场激磁电流的增大呈先降低后升高的趋势当激磁电流Im=2A,磁场频率为60Hz时,焊接效果最好,此时电弧扩张最明显且稳定旋转,熔滴过渡频率大,焊缝成形性好外加纵向磁场作用下的飞溅率平均值最大降幅为4.99%,焊缝余高降低了0.61mm (2)燃弧相中的电弧和熔滴(外加磁场作用下)在熔滴过渡过程中呈水平扩张趋势,且扩张的程度随磁场强度的增加而增大,电弧逐渐由锥形扩张为钟罩形短路过程中,金属液桥在外加纵向磁场作用下受到电磁压缩力,此力有助于提高熔滴过渡频率和和缩短短路过渡时间由熔滴及电弧的力学分析可知:(1)球状熔滴(燃弧相中的)在外加纵向磁场作用下所受合力方向为竖直向下,促进了球状熔滴与熔池短路动作的发生,缩短了熔滴过渡所需时间,进而熔滴过渡频率得到提高(2)短路初期阶段,熔滴与熔池的接触面半径增大(合力的影响下),表面张力增大,促进了熔滴的横向铺展,进而改善了焊缝成形并且降低了焊接飞溅(3)在短路末期阶段,液桥被快速拉断,这是由外加纵向磁场所产生的电磁压缩力导致的,进而短路时间减小,熔滴过渡频率升高,焊缝成形相应得到了改善由于短路时间被缩短,液桥内部集聚的能量也相应减少,降低了由电爆炸导致的焊接飞溅