窄間隙GMAW電弧形態(tài)和熔滴過渡行為的研究.pdf

1、窄間隙GMAW是一種高效且低熱輸入的新型焊接方法，在中厚板焊接領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。窄間隙GMAW過程中，電弧的爬升行為與熔滴過渡形式對焊接質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。因此，文中針對間隙約束條件下的電弧和熔滴過渡行為，從以下三個方面展開研究:
　　第一、窄間隙GMAW工藝研究。針對窄間隙GMAW的工藝特點，建立了快速原型實驗系統(tǒng)與高速攝像采集系統(tǒng)，進行了不同工藝參數(shù)下窄間隙GMAW的實時控制、電信號同步采集與電弧、熔滴行為的采集與處理。

2、
　　第二、間隙約束條件下的電弧行為研究。針對窄間隙GMAW過程中的電弧爬升行為，分析了間隙約束條件下的電弧自動調(diào)節(jié)過程與產(chǎn)生電弧爬升現(xiàn)象的原因;同時針對窄間隙GMAW電弧負(fù)載特性的變化，建立了描述窄間隙GMAW電流分配形式的數(shù)學(xué)解析模型。以上研究結(jié)果表明:在窄間隙約束條件下由于最小電壓原理電弧首先會選擇一條最短的路徑導(dǎo)電，當(dāng)焊絲端部到間隙側(cè)壁的距離小于焊絲端部到間隙底面的距離時，電弧會選擇較短的導(dǎo)電路徑燃燒，此時干伸長也隨著減小

3、，由于電弧的自調(diào)節(jié)作用，電弧長度也將隨之增加，但是焊絲端部到間隙側(cè)壁的距離是一定的，此時電弧長度將無法繼續(xù)增加，所以只有通過對焊絲的熔化來增加電弧的長度。因此，焊絲的干伸長不斷減小，導(dǎo)致了電弧沿間隙側(cè)壁向上爬升的現(xiàn)象。針對窄間隙約束條件下，焊接電弧的爬升問題，使用陡降特性的電源焊接時，可消除電弧自身的調(diào)節(jié)作用，因此不會出現(xiàn)電弧爬升的現(xiàn)象。
　　第三、間隙約束條件下的熔滴過渡行為研究。根據(jù)高速攝像采集到的電弧照片，針對不同的電弧形態(tài)