雙絲填充VPPA焊接工藝技術(shù)研究.pdf

1、鋁合金由于具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕強(qiáng)等特點(diǎn)，作為結(jié)構(gòu)材料在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。穿孔型VPPA焊接的特性，很好地滿足了鋁合金焊接的要求，成為首選的焊接方法之一。然而，VPPA焊接對(duì)工藝穩(wěn)定性的要求十分嚴(yán)格，焊接條件微小變化即可造成切割現(xiàn)象，特別是小孔形成到行走焊接的過渡階段，因而阻礙了進(jìn)一步的發(fā)展。為了拓寬VPPA焊接的應(yīng)用范圍、降低焊前對(duì)工件裝配的要求，本文提出了雙絲填充VPPA焊接工藝并作了系統(tǒng)研究。
　　自行設(shè)計(jì)和制造

2、雙絲填充裝置，基于此進(jìn)行平板堆焊完成了5.0mm厚LF6鋁合金板工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形影響的研究，表明工藝參數(shù)區(qū)間并無明顯的差異。填充方式是兩種工藝的不同之處，焊絲填充規(guī)律對(duì)焊縫成形及其穩(wěn)定性的影響也著重研究，焊絲填充的最佳位置是焊絲尖端緊貼小孔熔池的前沿送入熔池區(qū)域，保證熔化的焊絲平穩(wěn)流動(dòng)，保持焊接小孔的穩(wěn)定。同時(shí)，焊絲填充角度也需要合理調(diào)節(jié)。研究試件焊前裝配存在間隙和錯(cuò)邊的變條件下焊縫成形穩(wěn)定性時(shí)采取對(duì)接的方式，雙絲填充VPPA焊接工藝

3、比單絲填充VPPA焊接工藝具有更大的適應(yīng)性，允許的試件焊前對(duì)接裝配間隙和錯(cuò)邊量都約為兩倍。這是雙絲填充VPPA焊接工藝的優(yōu)勢(shì)，但同樣也需要焊槍嚴(yán)格對(duì)中。
　　單、雙絲填充VPPA焊縫經(jīng)X射線檢測(cè)沒有氣孔等缺陷，正背彎達(dá)到150o沒有出現(xiàn)裂紋，平均抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到母材的92.43％和92.80%，平均延伸率達(dá)到母材的71%，橫跨焊縫的維氏硬度具有相同的變化趨勢(shì)和相近的數(shù)值。同時(shí)，拉伸試樣斷口均顯現(xiàn)典型的韌性斷裂，從母材到焊縫中心顯微

4、組織具有相同的變化趨勢(shì)。表明，焊絲不同填充方式?jīng)]有造成焊接接頭性能及組織的變化。
　　觀察及分析發(fā)現(xiàn)，VPPA焊接的小孔熔池呈現(xiàn)雙喇叭口形，熔池中液態(tài)金屬的重力、彎曲液面的附加壓力、電弧對(duì)熔池的沖擊力以及等離子氣流產(chǎn)生的附加壓力對(duì)焊接小孔和熔池流動(dòng)的穩(wěn)定起決定性的作用。利用高速攝像技術(shù)對(duì)比不同條件下兩種工藝的熔池流動(dòng)情況可知，平板堆焊和試件焊前對(duì)接裝配無間隙無錯(cuò)邊時(shí)，熔池流動(dòng)都均勻、平穩(wěn)，所得焊縫中熔池流動(dòng)形成的焊紋形態(tài)關(guān)于焊縫中