鋁合金變極性TIG橫焊成形機(jī)理研究.pdf

1、在運(yùn)載火箭及航天器的大型化中,隨著筒體直徑與壁厚之比越來越大,筒體剛度下降,在平焊位置施焊時(shí),筒體圓度及母線直線度偏差較大,變形不易矯正且應(yīng)力集中嚴(yán)重。采用橫焊位置施焊可以滿足原位制造的要求,具有筒體變形較小、生產(chǎn)周期短、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。變極性TIG橫焊過程中熔池受到不均勻的熱和力,其成形成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題之一。
　　本文以5083鋁合金為研究對(duì)象,從變極性TIG橫焊焊縫熔池受熱、受力、接頭微觀組織和性能等方面,對(duì)變極性TI

2、G橫焊成形機(jī)理進(jìn)行了深入研究。
　　首先對(duì)變極性TIG正極性和反極性期間熔池受熱進(jìn)行分析,并試驗(yàn)研究了焊接參數(shù)對(duì)成形的影響。研究結(jié)果表明,焊件在反極性期間接受到更多熱量,在其它參數(shù)一定下,隨著反極性極性時(shí)間比例增加,焊縫正面熔寬、深寬比和熔池體積均增大;另外,增加正極性焊接電流也可以得到同樣的成形效果。
　　其次對(duì)變極性TIG電弧力在徑向上的分布規(guī)律及影響因素進(jìn)行了試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,其分布符合雙面指數(shù)分布;在電流有效值

3、相等下,隨著反極性時(shí)間比例的增加,電弧力減小,電弧積分力與焊接電流的平方成正比例關(guān)系;正交試驗(yàn)結(jié)果表明,焊接參數(shù)對(duì)電弧力影響主次關(guān)系依次為正極性電流值、反極性電流值、變極性頻率值、正極性時(shí)間比例、鎢極到工件之間的距離。
　　然后對(duì)橫焊金屬熔池受力進(jìn)行了分析,并研究了焊槍工作角對(duì)成形的影響,得到了焊槍工作角、熔池受力和焊縫成形之間的作用關(guān)系。
　　最后對(duì)橫焊焊縫微觀組織與力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,測試分析表明焊縫組織為鑄態(tài)的等軸晶