鋁合金變極性等離子弧焊接工藝研究

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文鋁合金變極性等離子弧焊接工藝研究R e s e a r c h o nV a r i a b l e P o l a r i t yP l a s m a A r c W e l d i n g T e c h n o l o g y o fA l u m i n u m A l l o y學(xué) 3 1 4 0 4 0 3 1完成日期： 2 Q ! 魚二Q 5 二2 5大連理工大學(xué)D a l i a n U n i v

2、 e r s i t y o f T e c h n o l o g y大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘 要隨著我國交通裝備制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，鋁合金因其優(yōu)異的物理性能和力學(xué)性能，己廣泛用于交通裝備的輕量化生產(chǎn)中，鋁合金焊接技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的地位日益凸顯。鑒于鋁合金材料的焊接特點(diǎn)，傳統(tǒng)電弧焊接方法在鋁合金焊接時(shí)均存在一定的局限性，而變極性等離子弧焊接集中了等離子弧和變極性兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，焊接效率高、施焊過程穩(wěn)定、焊接質(zhì)量優(yōu)異，是一種極具

3、工業(yè)應(yīng)用前景的焊接技術(shù)。目前針對變極性等離子弧焊接的研究主要集中在薄板焊接，厚板鋁合金變極性等離子弧焊接工藝的研究較少。本文對1 5i l i a ] 厚6 0 6 1 鋁合金變極性等離子弧焊接工藝進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：( 1 ) 設(shè)計(jì)焊槍行走裝置，搭建變極性等離子弧焊接平臺，可實(shí)現(xiàn)變極性等離子弧焊接主要工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，以保證工藝試驗(yàn)順利進(jìn)行。( 2 ) 通過單因素試驗(yàn)，研究工藝參數(shù)對焊縫表面形貌的影響規(guī)律。在焊接電流1 6

4、 0 ～2 6 0A 、焊接速度2 0 0 ～6 0 0 m m ／m i n 、離子氣流量1 ．5 ～2 ．5L ／m i n 、變極性頻率1 0 0 ～2 0 0H z 、電流偏置量3 0 ～5 0 A 、清理時(shí)間比例2 0 ～2 5 ％工藝參數(shù)下，焊縫深寬比較小，沒有匙孔的形成；熱輸入的改變對焊縫成形質(zhì)量影響不明顯；保證焊縫穩(wěn)定成形的離子氣流量工藝區(qū)間較窄；變極性參數(shù)對焊縫成形質(zhì)量影響顯著。( 3 ) 對優(yōu)化工藝條件下的焊縫進(jìn)行微

5、觀組織分析。焊縫晶粒尺寸相比母材細(xì)化明顯，焊縫中心主要為等軸枝晶，焊縫邊緣主要為柱狀枝晶；焊縫熱影響區(qū)極小。( 4 ) 分析焊縫氣孔產(chǎn)生機(jī)理及工藝參數(shù)對焊縫氣孔的影響。適當(dāng)增大電流偏置量可顯著降低氣孔率；獲得了氣孔率為0 ．6 9 ％的高質(zhì)量焊縫。氣孔抑制首先應(yīng)盡量減少氫的來源，其次選擇合理的焊接工藝。試驗(yàn)中焊縫氣孔率較低的工藝參數(shù)區(qū)間為：焊接電流2 0 0 - 2 4 0 A ，焊接速度3 0 0 - 4 0 0 m m ／m i n