水下局部干法藥芯焊絲脈沖焊電弧行為模擬研究.pdf

1、隨著我國建設“海洋強國”戰(zhàn)略目標的持續(xù)推進，大型海洋工程技術與裝備被列為優(yōu)先發(fā)展的主題，水下焊接技術作為海洋工程裝備技術中重要的組成部分，對于海洋資源開發(fā)建設發(fā)揮著極其重要的支撐作用。為此，我們嘗試采用藥芯焊絲脈沖MAG焊進行水下局部干法的全位置焊接操作。同時考慮到焊工在利用排水罩進行焊接操作時，焊槍保護嘴會對焊工的視線造成遮擋，本課題嘗試通過設計專門的局部干法焊接模擬裝置取代焊槍保護嘴來實現(xiàn)保護效果。
　　為了探索局部干法藥芯焊

2、絲脈沖MAG焊在全位置焊接過程中的可行性，根據(jù)藥芯焊絲脈沖MAG焊在不同焊接位置的特點，設計搭建了局部干法焊接模擬試驗系統(tǒng)，包括焊接電源、送絲系統(tǒng)、局部干法焊接模擬裝置、電信號采集和高速攝像系統(tǒng)。另外選取了全位置中典型的平焊和仰焊位置進行試驗，研究不同的焊接工藝參數(shù)對焊接過程中的電弧形態(tài)、熔滴過渡形式和焊縫成形等的影響規(guī)律。
　　在平焊焊接位置，隨著焊接電流的上升，電弧根部直徑逐漸減小，電弧與工件的接觸直徑逐漸增大，弧長逐漸變短，

3、熔滴過渡形式由多脈一滴的大滴過渡轉變?yōu)橐幻}多滴的射滴過渡，在190A時得到理想的一脈一滴的過渡形式。隨著導電嘴到工件之間距離的增加，焊接電弧由鐘罩形變成了長而發(fā)散的束狀，當導電嘴到工件的距離為15mm時，熔滴過渡表現(xiàn)為正常的一脈一滴的過渡形式。當電極前傾時，電弧向熔池正前方傾斜，隨著焊槍角度的減小，焊接電弧由鐘罩形變?yōu)殚L而發(fā)散的束狀，液態(tài)熔滴受電弧力的水平分力的影響，一旦沖出熔池，就會落在焊縫正前方形成飛濺。
　　在仰焊焊接位置，

4、為了防止焊接熱輸入過大，焊接工藝參數(shù)明顯偏低，在焊接電流為165A時，熔滴過渡保持在穩(wěn)定的兩脈一滴形式。通過對比不同焊接速度下的焊縫外觀，可以得到與焊接電流165A最匹配的焊接速度為6mm/s。當導電嘴到工件之間的距離在15-25mm的范圍內時，焊道均勻一致，焊縫表面成形良好。當電極前傾時，隨著焊槍角度的減小，焊接電弧力在豎直方向上的分力逐漸減小，水平電弧分力逐漸增大，當焊槍與水平面夾角下降到60°時，下落的熔滴和脫離焊縫金屬的液態(tài)金屬