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随着焊接技术在工业生产中的广泛应用,各生产厂家为了增强市场竞争力,越来越强烈要求降低成本,提高焊接生产效率。因此,高效、低成本的焊接工艺方法已经成为焊接工作者研究的热点。提高焊接电流是实现高效焊接的关键。但是,对于一定直径的焊丝而言,它的电流容量是有一定限度的,随着焊接电流的增加,如果不采取相应的控制措施,焊接过程将进入到不稳定的旋转射流过渡,使得焊接过程中产生很大的飞溅,焊缝成型极差,不能在焊接生产中应用。
本文针对细丝大电流MAG焊接过程,对旋转射流过渡的机理及影响因素等方面进行了深入的研究,比较了不同电流大小和不同电流极性(包括直流正接和直流反接)条件下的MAG焊接过程。从提高熔敷率的角度出发,提出了直流正接MAG焊接工艺方法。
首先,本文对细丝大电流焊接旋转射流过渡时液流束以及焊接电弧进行了受力分析,借助Matlab软件分析了电极磁场和电极磁场力的特点,并通过对液锥的受力分析,建立了细丝大电流MAG焊液锥自磁旋转的运动模型,初步给出了细丝大电流MAG焊接过程稳定性的判断依据。利用高速摄像手段研究了细丝大电流MAG焊接工艺参数(电弧电压和送丝速度),最后得到了合适的工艺区间。
其次,用试验手段确定了适用于直流正接MAG焊的保护气氛,即采用98%Ar+2%O2混合气氛,接着分析了不同焊接电流条件下的直流正接MAG焊电弧形态、熔滴过渡行为和焊缝成形特点,最后给出了基于98%Ar+2%O2混合气体保护的大电流直流正接MAG焊合适的工艺区间。