《交替雙弧複合焊接工藝電弧穩定性及熔池行為研究》是依託北京工業大學，由盧振洋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：交替雙弧複合焊接工藝電弧穩定性及熔池行為研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：盧振洋
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
提高焊接速度的關鍵問題是：（1）保證熱輸入相同的條件下，增大熔敷金屬量；（2）降低焊趾處的溫度梯度。提出交替TIG+MIG雙弧複合焊接工藝，其主弧存在於焊絲和母材之間，輔助弧一端在鎢極上，另一端在焊絲和母材之間切換。當輔助弧在鎢極和焊絲之間燃燒時，可以減小熱輸入，增大熔敷金屬量；當輔助弧在鎢極和母材之間燃燒時，可以改變熱輸入的大小以及能量分布方式，降低溫度梯度。適當調節輔助電弧兩個狀態的時間比率和強度，可以實現熔敷金屬量和熱輸入量的相對獨立控制。提出兩個脈衝過渡一個熔滴控制方式，通過研究電弧電壓和熔滴振盪的關係，在熔滴向下運動時施加主弧電流脈衝，保證熔滴可靠過渡。選擇合適的信號表征弧長，以輔助弧和主弧兩個脈衝作為一個能量單元，建立和最佳化基於交替雙弧複合焊接工藝的弧長控制算法。該工藝熱輸入介於單絲焊接和傳統雙絲焊接之間，可以同時解決高速焊接的兩個關鍵問題，為薄板高速焊接提供了一種新的可能。
結題摘要
本課題提出了一種交替複合電弧焊接工藝方法，該工藝由一個直流MIG電弧和一個交替TIG電弧複合而成。其中MIG電弧為主電弧，建立在焊絲和母材之間；TIG電弧為輔助電弧，該電弧可以在鎢極和焊絲之間，以及鎢極和母材之間周期性切換。當輔助電弧在鎢極和焊絲之間燃燒時，可以減小母材熱輸入，增大熔敷金屬量；當輔助弧在鎢極和母材之間燃燒時，可以改變熱輸入的大小以及能量分布方式，降低溫度梯度。適當調節輔助電弧兩個狀態的時間比率和強度，可以實現熔敷金屬量和熱輸入量的相對獨立控制。 設計了一台TIG+MIG交替雙弧複合焊接設備,並在此基礎上提出一種弧長控制方案。利用高速攝像技術和電信號數據採集系統，總結了交替複合焊接TIG輔助電弧的特點；通過非變極性TIG複合焊接工藝電弧觀察試驗，分別描述了TIG電源上路持續導通和下路持續導通條件下電弧形態及簡要分析其導電機理；在穩定的交替複合焊接工藝區間內，進行電弧觀察試驗，對TIG輔助電弧運動進行分析，並描述了TIG電源在變極性狀態下的變換過程。 通過改變TIG電源的能量輸入大小，實現焊絲熔敷量和母材熱輸入的獨立控制。同時，通過與單絲MIG的焊縫成形對比，可以看出複合焊接下能夠使焊接速度得到提高。
