焊缝咬边形成机理及高速焊工艺研究

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焊缝咬边形成机理及高速焊工艺研究
  【英文题名】 Research on the Mechanism of Undercut Formation and High Speed Welding Technology
【作者中文名】 卢振洋;
【导师】 殷树言;
【学位授予单位】 北京工业大学;
【学科专业名称】 机械电子工程
【学位年度】 2006
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 北京工业大学
【网络出版投稿时间】 2006-11-16
【关键词】 高速焊; 咬边; 表面张力; 温度梯度;
【英文关键词】 high speed welding; undercut; surface tension; temperature gradient;
【中文摘要】 焊接速度是薄板高效焊接的重要工艺参数,制约焊接速度提高的主要障碍之一是咬边缺陷的产生。 文中通过计算机仿真、TIG定点焊接、TIG自由电弧焊接、TIG电磁压缩电弧移动焊接、以及双弧移动焊接等实验,研究了熔池液体金属表面张力温度系数、温度梯度、熔池液体流向以及熔池动态深宽比等因素对焊缝咬边形成的影响规律及其预防措施等。 研究表明,熔池表面液体自熔合线向熔池中心流动是导致焊缝产生咬边的最重要因素。当表面活性物质的存在(例如钢中硫含量在0.02-0.04%左右)使得熔池表面张力温度系数由负值变为正值时,TIG定点不填丝焊点均发生咬边现象,而用含硫量极低的铁基金属(如硫含量小于0.01%)进行焊接时就不出现咬边。温度梯度是影响焊缝咬边程度的最重要因素。在其他条件不变的前提下,焊缝咬边程度随着温度梯度的增大而增大。大电流短时间TIG定点焊接时的咬边倾向和程度大于小电流长时间定点焊接时的咬边倾向和程度,大电流高速焊接时的咬边倾向远大于小电流低速焊接时的咬边倾向。 增加熔化角可有效减小近熔合线区的液体流动阻力,降低近熔合线区凝固速度,对抑制焊接咬边有明显作用。当有填充金属加入熔池时,在重力作用下抑制...
【英文摘要】 Welding speed is a key parameter of high speed welding when joining thin sheets. Undercut is one of the most important problems which restrict welding speed. Both computer simulation and experimental studies were conducted to find the relations between undercut and surface tension temperature coefficient, temperature gradient, the direction of surface flow of welding pool, and dynamic ratio of depth/width. The preventive measures were given through the experiments of moveless welding, welding with singl...

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