《鎂合金磁電複合場方波脈衝MIG焊接工藝機理》是依託華南理工大學，由王振民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鎂合金磁電複合場方波脈衝MIG焊接工藝機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王振民
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對鎂合金獨特的物理性能和冶金特點，以推動其低成本、高質量和高效率的焊接生產為套用背景，提出了鎂合金磁電複合場方波脈衝MIG焊接新工藝，通過磁-電弧非接觸耦合作用實現焊接過程精細調控。從內因（多波形組合的焊接電流精細控制電弧熱輸入量）和外因（複合磁場改變電弧熱輸入分布和熔滴綜合受力特性）的共同作用出發，闡述電弧熱源熱輸入新特性及其控制規律；利用水波相似模擬方法和磁流體動力學理論，建立描述磁電複合場方波脈衝MIG焊接熔池動態行為的三維數值模擬新模型，揭示熔池在不同複合場參數下的三維溫度場、流場和形狀隨時間變化的動態演變規律，為焊道成形的精確控制提供依據；基於互作用的軟硬體同步方法，構建了充分體現焊接裝備各功能單元之間物理耦合效應的協同應答機制，確保複合場方波脈衝MIG焊接工藝參數的精確協同調控。項目相關研究能夠深入揭示複合場焊接新工藝的機理，促進工藝與設備的融合，推動鎂合金焊接新技術的發展。
結題摘要
鎂合金獨特的物理性能和冶金特點使得其MIG焊接過程中容易出現裂紋、飛濺、電弧穩定性差等問題。項目通過最佳化電源拓撲結構、提高電流換向速度以及附加換向高壓脈衝等方法較好地提升了方波交流MIG焊接電弧穩定性；構建了全數字、可協同的鎂合金機器人方波脈衝MIG焊接裝備；研究了電弧燃燒不同階段的能量配置規律，開發了多工藝參數協同調控算法；利用先進的測試分析手段對系統的協同性能、能效、輸出波形、正負極性切換過程的電弧穩定性等進行了測試驗證；將理論分析和計算模擬相結合，研究了磁場分布特性及其對電弧電漿運動行為的影響規律，探索了多場作用下的交流方波電弧特性；建立了方波交流電弧焊接過程三維傳熱與流體流動仿真模型，分析了電流波形對熔池流動及成形的影響；掌握了多工藝參數精細協同與規範最佳化方法。相關研究促進了鎂合金MIG焊接工藝與設備的深度融合，推動了鎂合金焊接新技術的發展。
