双脉冲变极性波形对铝合金TIG焊焊接质量的影响

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双脉冲MIG焊对5052铝合金焊接接头力学性能的影响

双脉冲MIG焊对5052铝合金焊接接头力学性能的影响

表 1 55 0 2合 金 与 E 3 6焊 丝 化 学成 分 R5 5
材 料
5 5 02 E 5 5 R 36
ws) ( i
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双脉 冲 MI G焊 T艺 方 法不但 可 以得 到 漂亮 的鱼鳞
状 焊 缝 外 观 , 且 有 较 高 的 焊 接 生 产 率 , 对 于 改 而 它 善 焊 缝 组 织 、 低 气 孑 率 起 到 了 良好 的 作 用 。 降 L
这 种焊 接 方 法 利用 调 整 高频 脉 冲强度 来 保 证
焊 工 接艺
雹焊梭
1 双 脉 冲 M I 焊 原 理 G
第4卷 1
相 匹 配 的 焊 接 接 头 。 合 金 焊 接 成 形 外 观 也 是 一 个 铝 重 要 的 问 题 , 有 的 TG 焊 成 形 好 但 效 率 低 , 通 现 I 普
双脉 冲 MI G焊就 是在高 频 的基 础上 , 再对 高频 电流波 形 进行 低 频 调制 , 单 位 脉 冲强 度 在 强 、 使 弱
弱 脉 1 双脉 冲 MI 焊 原 理 示 意 G

个脉 冲一个 熔滴 过 渡 , 用低 频 脉 冲调制 高频 脉冲
焊 丝选 用 E 5 5 , 径 1 R 36 直 . mm, 护 气 体 为 纯 6 保 度 9. 99 %的氩 气 , 接设 备 采 用德 国 E 焊 WM 公 司生
第 4期
拉 伸 断 口 扫 面 电 镜 下 的形 貌 如 图 4所 示 。 图 由

双脉冲铝焊机焊铝技巧_概述及解释说明

双脉冲铝焊机焊铝技巧_概述及解释说明

双脉冲铝焊机焊铝技巧概述及解释说明1. 引言1.1 概述双脉冲铝焊机是一种特殊的焊接设备,广泛应用于铝焊工艺中。

铝作为一种常见的金属材料,其特殊性质和高导热性使得其焊接过程相对较为困难。

然而,双脉冲铝焊机通过采用双脉冲焊接技术,能够有效克服传统焊接方式中存在的问题,并提供更高的焊接质量和效率。

1.2 文章结构本文将从以下几个方面介绍双脉冲铝焊机的焊接技巧:首先介绍双脉冲铝焊机的简介,包括其基本原理和结构特点;然后探讨焊接铝材的特点和所面临的挑战;接着详细解释双脉冲焊接技术的原理与优势;紧接着是针对焊接前的准备工作进行说明,包括清洁与预处理铝材表面、合适电流与电压设置以及选择合适的焊丝和参数;随后是实施双脉冲铝焊技巧部分,其中将介绍架设适当的焊接装置与位置调整、控制射线能量分配及时间参数设置以及控制气体保护与消除焊缝缺陷方法论;最后是结论部分,总结主要内容和亮点,并对双脉冲铝焊技巧未来发展进行展望。

1.3 目的本文旨在提供关于双脉冲铝焊机焊接技巧的全面概述和解释说明。

通过详细介绍双脉冲铝焊机的工作原理、优势以及具体操作步骤,读者可以更好地理解这种先进的焊接技术,并能够在实际应用中灵活运用。

同时,本文还将回顾双脉冲铝焊技巧在当前领域取得的成就,并对其未来发展进行展望,为相关研究和实践提供参考和借鉴。

2. 双脉冲铝焊机焊铝技巧:2.1 双脉冲铝焊机简介:双脉冲铝焊机是一种专门用于焊接铝材的设备。

相比传统的单脉冲焊接工艺,双脉冲技术在对铝材进行焊接时具有更多的优势。

双脉冲焊接技术可通过两次短时、高能量的电弧来实现对铝材的熔合。

本节将介绍双脉冲铝焊机的原理及其在焊接铝材中的应用。

2.2 焊接铝的特点和挑战:与其他金属相比,铝具有较低的熔点和导热性能,同时具有较高的热胀冷缩系数。

这些特性使得焊接铝材变得相对困难,因为高温容易使铝材氧化并产生气孔、裂纹等缺陷。

此外,由于其导热性能好,传统的单脉冲焊接往往难以加热到足够高温以达到较好的熔合效果。

影响激光焊接质量的工艺参数

影响激光焊接质量的工艺参数

影响激光焊接质量的工艺参数
激光焊接的过程中,有时候会出现焊接不好的情况,大家知道影响这些焊接工艺的参数都有哪些吗?关于影响焊接质量的焊接工艺参数主要有激光输出功率、焊接速度、激光波形、脉冲宽度、离焦量和保护气体。

输出功率、焊接速度对熔深的影响。

激光波形主要有脉冲激光器常用的脉冲波形
和连续焊接时的缝焊波形。

脉冲波形对焊接质量的影响(针对脉冲激光器)
◆对于焊接铜、铝、金、银高反射材料时,为了突破高反射率的屏障,可以利
用带有前置尖峰的激光波形。

但这种波形在高重复率缝焊时不宜采用,容易产生飞溅,形成不规则的孔洞。

◆对于铁、镍等黑色金属,表面反射率低,宜采用矩形波或缓衰减波形。

连续焊接时的缝焊波形:焊波形就是激光功率随焊接时间变化的曲线。

在材料要求焊接密封时此波形尤为重要。

在焊接开始时激光功率缓慢上升,结束时缓慢下降,在连续激光器焊接时,结尾处出现的凹坑,宜采用此波形,减小凹坑程度,
以达到焊接效果。

脉冲宽度(针对脉冲激光器):光的脉冲宽度针对YAG固体激光器来说是焊接的重要参数之一,它决定材料是否熔化,为了保证激光焊接中材料表面不出现强烈
气化,一般假定在脉冲终止时材料表面温度达到沸点。

脉宽越长,焊点直径越大,相同的工作距离时,熔深越深。

双脉冲MIG焊铝工艺参数设计及试验

双脉冲MIG焊铝工艺参数设计及试验

双脉冲MIG焊铝工艺参数设计及试验熊丹枫;林放;陈小峰;薛家祥【摘要】铝焊接过程易产生气孔,双脉冲焊接工艺能够减小气孔发生率,获得理想的焊接质量和美观的焊缝外观.双脉冲波形的最大特点是高频时实现一脉一滴的熔滴过渡,低频时控制熔池,即一个低频周期形成一个熔池,形成鱼鳞纹,同时每个低频周期都能对熔池产生一定的搅拌作用,促使熔池中的气体排出去,从而减小了气孔倾向.双脉冲焊铝需要调节的参数较多,包括强脉冲峰值电流和时间、强脉冲基值电流和时间、弱脉冲峰值电流和时间、弱脉冲基值电流和时间等.设计了4组12个双脉冲焊接试验,通过试验探讨了焊缝成形与参数设置和焊接条件的关系,焊缝无咬边,熔透较好,焊缝成形比较好,证明本试验用焊接电源具有较好的工艺性能,能较好地实现双脉冲焊铝.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2010(040)009【总页数】5页(P17-21)【关键词】双脉冲MIG;焊铝;强脉冲;弱脉冲【作者】熊丹枫;林放;陈小峰;薛家祥【作者单位】华南理工大学,机械与汽车工程学院,广东,广州,510640;华南理工大学,机械与汽车工程学院,广东,广州,510640;华南理工大学,机械与汽车工程学院,广东,广州,510640;华南理工大学,机械与汽车工程学院,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TC444+.74随着焊接电源的快速发展和各种复杂焊接工艺的出现、功能的不断完善和复杂化,人们不断地寻求快速、简便的焊接电源调节和使用方法。

近10年焊铝快速发展,出现了铝合金脉冲焊、双脉冲焊的相关应用和研究[1-2],涌现出了一些如双脉冲焊的新脉冲波形控制技术,从而改变了以往几乎所有脉冲焊的研究和应用都是针对钢的现状。

铝焊接过程易产生气孔,双脉冲焊接工艺能够减小气孔发生率,获得理想的焊接质量和美观的焊缝外观,双脉冲焊铝在国外已有应用。

双脉冲焊目前主要有两种形式:一种是以KemppiPro增强型为代表,其送丝速度与焊接电流均按低频进行切换[3];另外一种是以OTC为代表的产品,其送丝速度不变,仅按低频切换熔化速度。

变极性等离子弧焊设备及其铝合金焊接工艺研究

变极性等离子弧焊设备及其铝合金焊接工艺研究
d met rei t d cd i hsp p r o si we nr u e n ti a e .Th p i nwi i ee tt i ns ,sb c l a d ra a ko lmiu aly c o es e me t df rn hc es u saen e l n fau n m l c h f k t o
2 S ag a J tn l t nE u me t t.C . hn h i 0 2 2 C ia . h nh i i o gEe r qi n d o ,S ag a 2 0 3 , hn ) n co p L
Abta tTh o o io sr c: e cmp st n,man crutpicpe o aibep lr y p we o re n e eh oo i u h a i i ic i rn il fv r l oai a t o rsu c ,a d k y t n lge s c s c s
weeas i usd r l ds se Th x e me tr ut h we h tt em xmu p i n t i eso lm iu l ywo l e o c ee p r n e l s o d t h i s s a a i m s e me hc s fau n c n k m al ud b o
Kewo d : g te gh au iu aly Vaibe p lrt we r lig; W edn eup n ; W edn y rs Hih srn t l n m l ; m o ra l oa y p i o r ac wedn li g q ime t lig
能优。
关键词 : 高强铝合金 ;变极性等 离子弧焊 ;焊接设备 ;焊接工艺 ; 参数 中图分类号 : G 3 . T 442 文献标识码 : A

铝合金脉冲MIG焊工艺实验研究与分析

铝合金脉冲MIG焊工艺实验研究与分析

电压等参数进行焊接 , 并采集焊接电流、 电压波形。通过电流、 电压波形分析不同脉冲模式下焊 接参数对焊接过程及焊缝成形的影响, 有助于在应用过程 中选择合适的焊接脉冲模 式及制定焊 接工艺规 范。结果表 明, 采用直流反接 法, 在每种模式下进行薄板铝合金的平板堆焊 , 通过调整 焊接工艺参数可以控制和输出良好的脉冲波形, 实现熔滴稳定过渡 , 获得 良好的焊缝成形 , 熔化 效 率 高、 雾 少, 烟 实现 几乎 无飞 溅焊接 。 关键 词 : 铝合金 ; 冲 MI 脉 G焊 ; 工艺研 究 中图分 类号 : G 4 文献 标 志码 : 文章编 号 :0 9—3 3 (0 1 0 0 0 0 T 42 A 10 2 0 2 1 )5— 0 6— 4
D C,i ec d n e es b f h e a mi m a o ed g B dut gw ligp r tr n ahmoeu dr l s et l n lyw li , yajsn e n aa es h t a os u u l n i d me
c n be c n r l d a d g o u p tp le s a e,a hivn rpltsa l r n i o a o to l n o d o t u u s h p e c e ig d o e t b e ta st n,W ed g o ha e i l o d s p metn i h e c e c li g h g f in y,l s mo i e ss g,a mo twi o tra ii g wed n patr l s t u e lzn l i g s te . h K e r s: Almi u al y;Pu s d MI we d n y wo d u n m l o le G l i g;Cr f e e r h atr s a c

铝合金交流脉冲tig焊焊接工艺参数研究

铝合金交流脉冲tig焊焊接工艺参数研究

铝合金交流脉冲tig焊焊接工艺参
数研究
铝合金交流脉冲TIG焊接工艺参数研究
铝合金是一种重要的工程材料,它具有优异的力学性能、良好的耐腐蚀性和外形美观,因此在航天、航空、汽车制造等行业中得到了广泛应用。

而TIG焊接是一种高质量的焊接方法,它具有良好的焊接质量、低焊接成本和简单的操作。

因此,研究铝合金交流脉冲TIG焊接的工艺参数对于提高铝合金制品的焊接质量和生产效率具有重要意义。

首先,在研究铝合金交流脉冲TIG焊接工艺参数时,应该考虑焊接材料的特性,例如合金成分、厚度和表面状态等,以确定铝合金焊接的最佳参数组合。

其次,在研究过程中,应考虑焊接工艺参数之间的相互影响,比如电流、电压、焊接速度、焊接时间、气体种类和流量等参数。

此外,使用不同焊接参数焊接铝合金时,应考虑焊接质量的评价标准,例如焊缝的外观、微观结构、力学性能和耐腐蚀性等。

最后,根据实验结果,对所得到的参数进
行综合分析,确定其最佳参数组合,以满足实际应用的要求。

总之,研究铝合金交流脉冲TIG焊接工艺参数不仅要考虑焊接材料特性和焊接参数之间的相互影响,还要考虑焊接质量的评价标准,以确定最佳的焊接参数组合,以满足实际应用的要求。

CRH6型车铝合金车体双脉冲MIG焊接工艺研究

CRH6型车铝合金车体双脉冲MIG焊接工艺研究

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合 金 焊 接 头 的 疲 劳 性 能 试 验 结 果 , 根 据 表 5中 数 据 结 合 公 式 计 算 得 出 平 均 疲 劳 强 度 值 为 84.5MPa,断 裂 位 置 全 部 为焊 缝 区 域 。
(2) 试 验 测 试 焊 接 完 成 后 ,对焊接件进行无损检测 、金 相 组 织 、 力学 性 能 等测 试 。
3.力学性 能试验结果
(1)无 脉 冲 M lG焊 接 工 艺 接 头 力 学 性 能 表 3为 拉 伸 试 验 结 果 及计 算 所 得 的 各性 能 指
标 。 从 表 3可 以 看 出 , 无 脉 冲 M IG焊 接 头 试样 的抗 拉 强 度 平 均 值 为277M Pa,断 后 伸 长 率 均 < 12%, 平 均 为 l】.6%。 在 焊 接 接 头 的拉 伸试 验 过 程 中 ,所 有 拉 伸 试 样 的 断 裂 部 位 都 在 焊接 接 头 的 焊 缝 区 ,说 明 焊 缝 区 是 整 个 铝 合 金 焊 接接 头 最 薄 弱的 部 位 。
不同的MIG焊方 法对接头 成形 及内部组织 会产生 不同的影响 ,这 些 因素都 会直接或 间接的影响焊 接 结 构的疲劳 寿命 。因此本文通 过无 脉 冲与双H ̄hhMIG焊 的对 比试验 , 研 究接 头的疲 劳性能 。
2.试验材料 及方法
(1)试 验 材 料 A5083P 0铝 合 金板 材 ,化 学 成 分如 表 l所 示 。 试 板规 格 300mm×l50mm X 4mm,坡 口为 V形 ,单 侧坡 口角 度 为35。 ,lmm钝边 。所 用焊
表 4为 无 脉 冲 M JG焊 接 工 艺 铝 合金 焊 接 头 的 弯 曲性 能试 验结 果 ,表 中 Mw l表 示 面 弯试 样 , BW 1表 示背 弯试 样 。表4中有 一 个 背 弯试 样 因气孔缺 陷导 致 开裂 。

双脉冲变极性波形对铝合金TIG焊焊接质量的影响

双脉冲变极性波形对铝合金TIG焊焊接质量的影响
维普资讯
第 3 眷 第 2期 6 2O O 6年 2月
奄晖拽
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焊 接 质 量 的 影 响
陈 树 君 , 宝 良 , 树 言 。 焕 荣 张 殷 吴
a 京 工 业 大 学 机 械 工 程 与 应 用 电 子技 术 学 院 , 京 10 2 ) E 北 00 2
Efe tO l m ium- ly TI wedi aiy o o l u s o u ae f c n a u n l a o G l ngqu t fd ube p lem d l l td v ibl oart veo m ara ep l iy wa f r
C E h njnZ A G B n in , I h ・ n wu H a - n H N S u - . H N a・a g Y NS uy 。 unt g u l a o
(eto ehn a E gne n dA e l  ̄・c B in n e i eh o g ,e i 0 0 2 C i ) D p.f ca i l n i r ga p dEe n .e i U i r l o T e nl y B in 10 2 .hn M c ei n e i jg v sy f o jg a
5 2I 0 )
加工环节。 铝合金在空气中容易被氧化, 其表面形成

层致 密难熔 、 变 极量大的氧化膜 及 设 备 体积质 性焊 接 工 艺 . 阻碍 基体金 讨论 ●●
属的熔合 . 以对 于铝合金焊接必须可 靠清理其表 所
面 致 密 氧 化 膜 . 能 保证 正 常 的 焊 接… 才
A ̄u c : ir hpcnr l o b u t a a l p l i 'G w l n )e sp l i d s ndC m ae i h n t n l a t A m e m i o t l d u l p h ̄ vr be a t P e ig ̄w r u py s ei e n p rdwt t f c o t oe d e l i ry I o d g h eu i

高强铝合金双脉冲mig焊工艺试验研究

高强铝合金双脉冲mig焊工艺试验研究

高强铝合金双脉冲mig焊工艺试验研究下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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铝合金双脉冲工艺及控制方法的研究论文

铝合金双脉冲工艺及控制方法的研究论文

第l章绪论IC卡上,方便工艺管理和焊接参数交流。

在2000年日本焊接设备展(JWS)上,松下公司推出了系列全数字电焊机,其中以小型直流脉冲多功能TIG焊机YC一300BZl为代表,该焊机针对汽车行业对铝、不锈钢薄板的高品质焊接的需要,开发小型、多功能、可获得高品质焊接的nG机。

但其正式在国内向市场推广其产品,是在2004年北京.埃森焊接产品博览会上,其推出了全数字C02/MAG自动焊机350GB2全数字脉冲MAG/MIG自动焊机350GE2、全数字交直流两用TIO焊机300BP2等产品系列15I。

其中350GE2全数字C02焊机采用全数字控制与编码器,在广泛的电流范围实现稳定的焊接品质,并且引弧特性良好,飞溅降低,适宜用做自动焊机。

同时可实现正确的数值管理,通过全数字控制与条件旋钮可1A/0,2V的刻度分别设定电流和电压,实现焊接参数精确设置。

图1-5OTC电源双脉冲焊电流电压波形Fig1-5ThedoublepulseweldingexperimentwaveformoftheOTCweldingequipmentOTC公司推出了OMA脉冲电源DigitalPulse系列数字化焊机161。

并在2003年中国北京一埃森展览会上推出了数字化自动焊机DM350/DP350系列焊机,该系列焊机采用IGBT作为功率控制器件来提高功率主电路的控制性和可靠性,逆变器工作频率为40KHz,应用微机进行焊接程序控制和焊接参数预处理。

采用软件程序来完成电流波形的灵活精密控制和弧长的高速稳定调节。

图l-4为OTC公司电源双脉冲控制方案。

北京工业大学工学博士学位论文图1-5为以OTC脉冲电源控制方式设定电弧电压电流电压采样波形。

图中参数为双脉冲周期300ms、强峰值250A、基值75A、弱峰值230A、基值60A。

可以看出双脉冲强弱脉冲切换是一个剧烈的弧压及平均电流变化过程。

图1-6是德国雷姆公司双脉冲控制方案:由图中可以看出,该方案通过改变强弱脉冲切换时脉冲峰值来进行飞溅控制,这样可以抑制由于强弱脉冲切换造成的飞溅的问题。

脉冲频率对焊缝成形及性能影响的研究

脉冲频率对焊缝成形及性能影响的研究

脉冲频率对焊缝成形及性能影响的研究1. 概述高速城际动车组车体主结构选材为铝合金型材,其中车顶、侧墙、边梁属6000系热处理强化Al-Mg-Si合金。

长大焊接结构选用福尼斯Fronius-5000 脉冲MIG设备焊接,机械手焊接最大的优点是持枪结构牢固,焊接过程稳定,焊接状态一致性容易保证,焊接质量好,通过调节不同的焊接参数可以得到不同焊接特性,优化焊接性能和成形质量。

因此在使用脉冲MIG焊时,各参数之间对接头性能的影响需进一步通过相应对比试验获得,以焊接产品性能检验结果验证工艺可行性。

玉米粗病是一种病毒病,主要由传毒介体灰飞虱传毒引发,发生的轻重与玉米生育期、生态环境、灰飞虱的暴发期、玉米品种的抗病性等因素有关。

现将玉米粗缩病防治方法介绍如下。

本文主要针对不同脉冲频率下A6N01S-T5铝合金焊接接头力学性能(包括拉伸性能、弯曲性能和硬度性能)对比分析。

2. 试验材料及方法(1)试验材料及设备试验材料由A6N01S-T5铝型材加工成的300mm×150mm×3mm铝板,焊接沿长度方向进行,化学成分和力学性能如表1、表2所示。

采用φ1.2 mm ER5356焊丝,化学成分如表1所示。

采用IGM焊接机器人焊接。

(2)试验方法选取(3+3)mm对接接头为研究对象。

焊前坡口及两侧各30mm范围内,先用丙酮进行清洗除去脏污及油脂等有机物,然后用不锈钢刷清理表面氧化膜。

因MIG焊机电源特性为平特性,设计对比试验中以在相同热输入下改变脉冲频率。

实际焊接参数如表3所示。

表1 A6N01S-T5铝合金材料和焊丝化学成分(质量分数)(%)材料Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al A6N01S-T5 0.4~0.9≤0.35≤0.35 ≤0.50 0.4~0.8 ≤0.30 ≤0.25 ≤0.10 余量ER5356 ≤0.25≤0.40≤0.10 0.05~0.20 4.5~5.5 0.05~0.20≤0.10 ≤0.15(其他)余量表2 A6N01S-T5铝合金力学性能力学性能指标试件厚度/mm 抗拉强度/MPa屈服强度/MPa伸长率A50 /mm实测值3 285 290 9.2 JIS H4100规定限值≤6 ≥245 ≥205 ≥8表3 焊接参数注:表中fx={0,1,2,3,4,5},因装配间隙、因电弧焊特性需在一定范围内调整参数时,电流电压可浮动10%,速度浮动5%以内。

双脉冲对7A52铝合金MIG焊接质量的影响

双脉冲对7A52铝合金MIG焊接质量的影响

双脉冲对7A52铝合金MIG焊接质量的影响张欣;冯曰海【摘要】采用了直流双脉冲MIG和直流单脉冲MIG的焊接方式,针对6 mm厚度的7A52铝合金,分别进行了对接试验,对两者焊缝外观成型,接头力学性能,显微组织进行了分析研究.结果表明,采用双脉冲的焊缝外观成型鱼鳞纹更加均匀清晰;拉伸强度达到230 MPa,比单脉冲高28 MPa;焊缝区最低显微维氏硬度为68.9 HV,比单脉冲高11.6 HV.焊缝区显微组织主要是白色的α相和弥散分布的析出相Al3 Mg2,以及少量絮状分布的镁锌强化相组成,铝镁共晶物以及镁锌强化相在一定程度上提高了焊缝的力学性能.%ln this paper, the DC double pulse MIG welding and the DC single pulse MIG welding are used to weld 6mm-thick 7A52 aluminum alloy. The appearance, mechanical properties and microstructure of the weld are compared and analysed. The results show that the double pulse MIG welding can be used to obtain a better performance with distinct Fish-scale pattern. The tensile strength is 230 MPa, 28 MPa higher than the single pulse MIG welding. The lowest HV hardness of the bead section is 68.9HV, 11.6HV higher than the single pulse MIG welding. The main microstructure of the bead section iswhiteαphase and dispersed precip-itates Al3 Mg2 , and some flocculent Mg-Zn strengthening phase, which can enhance the mechanical properties of the weld joint.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】3页(P39-41)【关键词】7A52;双脉冲MIG焊;力学性能;微观组织【作者】张欣;冯曰海【作者单位】南京理工大学,江苏南京210094;南京理工大学,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TG447A52铝合金作为Al-Zn-Mg系列高强铝合金[1],是兵器工业唯一列入国内军标的可热处理强化的高强可焊铝合金[2]。

铝合金超音频双脉冲调制VPTIG深熔焊接技术

铝合金超音频双脉冲调制VPTIG深熔焊接技术

铝合金超音频双脉冲调制VPTIG深熔焊接技术从保强;王义朋;齐铂金;钟豪;胡鑫【摘要】变极性钨极氩弧焊(VPTIG)因其低成本高质量的焊接工艺效果,广泛应用于铝及铝合金材料的焊接.为进一步提升VPTIG电弧热源的能量密度和穿透能力,基于自主研制的焊接电源系统,提出一种"超音频方波脉冲+低频脉冲"的双脉冲调制VPTIG电弧深熔焊接新方法,将其用于7~12mm Al-Cu和Al-Mg系列铝合金平板的焊接.初步试验结果表明,采用该方法进行铝合金中厚板焊接时,焊接过程稳定且可获得良好的焊接质量,通过调节电流波形参数可实现对焊缝熔深的准确控制.针对该电弧焊接新方法进一步开展工艺适用性及其相关理论基础研究将具有重要的理论和应用价值.%Variable polarity tungsten inert gas arc welding (VPTIG) is widely used in the welding of aluminum and aluminum alloys, due to its low cost and high weld quality. In order to enhance the arc energy density and its penetration ability, a novel ultrasonic double-pulsed deep penetration VPTIG (DP-VPTIG) process was proposed in this paper. Al-Cu and Al-Mg series aluminum alloy plates were employed as base materials. The preliminary experimental results show that the stable process and good welding quality can be obtained when DP-VPTIG is employed to weld aluminum alloy plates, and also the precise control of weld penetration can be achieved by adjusting the pulsed current characteristic parameters. It is very significant and valuable to carry out the applicability and related theoretical study for the novel DP-VPTIG process, which can be employed in the welding fabrication of aluminum alloy plates and show a good application prospect.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2018(061)008【总页数】6页(P38-42,47)【关键词】铝合金中厚板;超音频双脉冲调制;电流波形参数;深熔;变极性钨极氩弧焊【作者】从保强;王义朋;齐铂金;钟豪;胡鑫【作者单位】北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191;航空高端装备智能制造工信部重点实验室,北京 100191;北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191;航空高端装备智能制造工信部重点实验室,北京 100191;北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191;航空高端装备智能制造工信部重点实验室,北京 100191;北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191;航空高端装备智能制造工信部重点实验室,北京 100191;四川明日宇航工业有限责任公司,什邡 618400【正文语种】中文作为铝合金材料电弧熔焊方法的典型代表,变极性钨极氩弧焊(Variable Polarity Tungsten Inert Gas,VPTIG)焊接过程稳定,通过适当调控正负极性电流大小及其持续时间,在有效降低钨极烧损的同时具有良好的氧化膜清理作用,可保证获得满意的铝合金焊缝成形外观。

双脉冲MIG焊对5052铝合金焊接接头力学性能的影响

双脉冲MIG焊对5052铝合金焊接接头力学性能的影响

于控制。调制后的焊接电流稳定地实现了铝合金焊 接要求的亚射流过渡形式,电弧力和热输入随着低
见表 1。先采用正交试验在母材表面堆焊,确定最佳 的焊接工艺参数,如表 2 所示。焊前先用丙酮将
频调制频率的变化而变化,在获得均匀美观的鱼鳞 纹焊缝的同时,扩大了可焊接头间隙的范围,减少 气孔发生率,细化焊缝晶粒,降低裂纹敏感性,提高 了焊接接头的整体质量。
平均电流 I/A 205 205
表 2 焊接工艺参数
平均电压 U/V 24.0 24.0
低频脉冲频率 f/Hz 5 0
脉宽比 /% 50 0
气体流量 Q/L·min-1
25 25
焊接速度 v/cm·min-1
48.8 48.8
干伸长 L/mm
15 15
·82· Electric Welding Machine
1 双脉冲 MIG 焊原理
双脉冲 MIG 焊就是在高频的基础上,再对高频 电流波形进行低频调制,使单位脉冲强度在强、弱 之间低频周期性切换,得到周期性变化的强弱脉冲 群,所以双脉冲 MIG 焊也称为低频调制型脉冲 MIG 焊,其原理如图 1 所示。
这种焊接方法利用调整高频脉冲强度来保证
图 1 双脉冲 MIG 焊原理示意
5052 焊接接头硬度分布曲线如图 5 所示。
图 5 5052 焊接接头的硬度分布曲线
由图 5 可知,两种 MIG 焊工艺得到的接头,其 热影响区硬度值都较低,该区软化现象明显,双脉 冲和单脉冲在距离焊缝中心 8~11 mm 的区域硬度 值最低,双脉冲试件在这一区域的硬度损失比单脉 冲试件要小些。硬度和强度存在一定的对应关系, 硬度的分布一定程度上反映了强度的分布。在该区 域硬度点达到最低值,这在拉伸试验中也得到证 实,拉伸试件都是在距焊缝中心 10 mm 左右处拉断, 可见热影响区是整个焊接接头最薄弱的部位。接 头焊缝区硬度值比热影响区高,双脉冲试件焊缝区 平均硬度比单脉冲试件略高。母材硬度曲线较为平 均,在 72 HV 左右。这是由于焊接过程是一个熔炼 结晶过程,元素大量烧损和汽化,使焊缝组织发生 了一定的变化,而热影响区是一个再结晶过程,出现

脉冲频率对铝合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响

脉冲频率对铝合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响

脉冲频率对铝合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响王悦【摘要】以7075铝合金为研究对象进行钨极氩孤焊接,通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度、抗拉强度等试验手段,研究脉冲频率对焊接接头组织和性能的影响.结果表明,当脉冲频率较小时,焊缝熔滴相对独立,随着脉冲频率增加,熔滴尺寸减小且数量增多.熔合区晶粒尺寸随脉冲频率增加而减小.铝合金TIG焊接接头母材显微硬度值最大,热影响区显微硬度值最小.脉冲频率越大,熔合区最大显微硬度值越高.随着脉冲频率的增加,铝合金焊接接头抗拉强度先增加后减小,脉冲频率40 Hz时达到母材95%.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)009【总页数】3页(P110-112)【关键词】7075铝合金;钨极氩弧焊;脉冲频率;抗拉强度【作者】王悦【作者单位】南京化工职业技术学院,江苏南京210048【正文语种】中文【中图分类】TG457.14随着人类社会的不断进步,环境污染、资源紧缺等问题逐渐严重。

轻量化由于可以大大降低能源消耗,受到了各国的重视[1]。

尤其在汽车工业中,采用新型的轻合金材料以替代钢铁材料,可以降低自重、减少排放,具有巨大的应用价值。

其中,铝合金由于储量丰富,易于加工和回收等特点,成为汽车工业中应用最广阔的材料之一[2]。

任何材料的应用离不开连接技术的发展,焊接作为连接技术的一种,可以满足一次成型的要求,在汽车工业中广泛使用。

但是铝合金化学性质比较活泼,表面易氧化生成氧化膜、热导率高,线膨胀系数大等特点,使焊接时容易形成裂纹、气孔等缺陷,严重影响铝合金的应用[3-4]。

搅拌摩擦焊等固相焊接方法可以实现铝合金的焊接,但设备庞大,投资较大,且焊接接头强度不到母材的50%,不适用于铝合金的焊接[5-6]。

钨极氩弧焊(TIG)是通过在电极与工件之间形成电弧,时待焊处熔化,从而获得牢固接头的焊接方法,非常适用于汽车薄板的焊接[7]。

本研究采用脉冲TIG焊接方法,对7075铝合金进行焊接,研究脉冲频率对铝合金焊接质量和性能的影响。

双脉冲变极性波形对铝合金TIG焊焊接质量的影响

双脉冲变极性波形对铝合金TIG焊焊接质量的影响

专 题 讨 论 — — 变 极 性 焊 接 工 艺 及 设 备
图1
高低频同时调制 678 焊电流波形
" #$!% 铝合金的双脉冲变极性 &’( 焊接试验
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试验方案
焊接工艺 采用高低频双脉冲变极性电流波形, 平板对接
图3
焊缝外观成形
焊接工艺, 不开坡口, 背面不锈钢衬板强制成型。
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动信号给定及驱动单元、 液晶显示和键盘单元、 上位 机和下位机通信单元、 焊机内部开关控制单元以及 外围预留开关量控制单元等。
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双脉冲变极性 "#$ 电弧特性
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基本控制电路
该焊机系统的核心控制算法由基本控制电路
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单片机控制电路
主要包括前级电流给定单元、 后级二次逆变驱
工业纯 $< 保护气体。 " %&+ 铝焊丝填充, 1&%&1 焊接设备及焊接工艺规范 双脉冲变极性 678 焊接电源样机, 自制的焊接 工作台和送丝机构。 焊接工艺参数如表 % 所示, 实际 的电流波形如图 1 所示。 表! 焊接规范

铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺

铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺

铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺樊丁;朱明;卢立晖;黄健康;樊佳伟;石玗【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2010(040)012【摘要】针对恒规范铝合金焊接时,随着母材热输入的增加,母材热积累效应会不断增强,焊缝熔宽会随之变宽甚至出现焊塌的问题,采用基于xPC Target的实时目标环境,设计了铝合金可变双脉冲MIG焊试验平台,并进行了铝合金可变双脉冲MIG 焊接工艺方面的试验研究.试验结果表明:当双脉冲中的低能脉冲在每个周期中所占的比例从0%不断增加到80%时,通过降低每个周期的平均电流而减少的母材热输入,可以补偿母材增强的热积累效应,从而有效地控制焊缝熔宽.焊缝成形美观,焊接效果良好.【总页数】4页(P76-79)【作者】樊丁;朱明;卢立晖;黄健康;樊佳伟;石玗【作者单位】兰州理工大学,有色金属合金及加工教育部重点试验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,甘肃省有色金属新材料重点试验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,甘肃省有色金属新材料重点试验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,甘肃省有色金属新材料重点试验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,甘肃省有色金属新材料重点试验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,有色金属合金及加工教育部重点试验室,甘肃,兰州,730050【正文语种】中文【中图分类】TG44【相关文献】1.高强铝合金的MIG以及激光MIG焊接工艺对比 [J], 许良红;田志凌;彭云;张晓牧2.CRH6型车铝合金车体双脉冲MIG焊接工艺研究 [J], 丁志成;褚玉佳;张向均;陈刚辉;谭旺有3.6061铝合金薄板单脉冲与双脉冲MIG焊接比较分析 [J], 李林;薛家祥;武威;徐志伟4.热输入对铝合金双脉冲MIG焊气孔缺陷的影响 [J], 黄绍服;曹鑫;茅卫东;李盛良;李君5.直流双脉冲MIG焊对5A06铝合金焊缝组织和性能的影响 [J], 黄浩;周洪刚;耿洋茉;周围;彭光华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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收稿日期: $##.5#"5$# 基金项目: 北京市教委科技发展计划资助项目 !Y)$##Z"### Z#$"% 作者简介: 陈 树 君 !"[6" —% , 男, 黑 龙 江 双 城 人, 副教授, 博
士, 主要从事新型焊接 电 源 、 电力电子技术、 电磁 兼容技术、 电源可 靠 性 及 焊 接 电 弧 物 理 等 方 面 的 研究工作, 在国内 学 术 期 刊 和 会 议 上 已 发 表 论 文
加工环节。 铝合金在空气中容易被氧化, 其表面形成 一层致密难熔、 体积质量大的氧化膜, 阻碍基体金 属的熔合, 所以对于铝合金焊接必须可靠清理其表 面致密氧化膜, 才能保证正常的焊接^"_。 方波交流 &’( 是一种重要的焊接方法, 既能发 挥阴极清理作用去除表面致密的氧化膜, 又能减少 钨极烧损, 保持钨极端头形状。 在此基础上又发展了 变极性 &’( 焊接工艺, 其典型波形如图 " 所示。 因其 正反极性的时间、 幅值都独立可调, 可以在保证铝 合金表面氧化膜清理效果、 电弧稳定的前提条件下, 最大限度地减少钨极烧损, 所以该工艺得到了较为 广泛的应用 ^$5-_ 。 但是, 众所周知, 铝合金的焊接质 量! 主要指强韧性% 对焊缝气孔和热影响区软化程度
图变极性电流波形
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双脉冲变极性 "#$ 焊机的硬件结构
该系统主要分为主电路、 基本控制电路和单片机
控制电路 % 大部分, 整体系统结构框图如图 $ 所示。
专 题 讨 论 — — 变 极 性 焊 接 工 艺 及 设 备
图$
双脉冲变极性 !"# 焊机系统结构框图
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主电路
焊机主电路的结构是: 三相交流电经三相工频
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专 题 讨 论 — — 变 极 性 焊 接 工 艺 及 设 备
YLH UCKQS: QC<TDL M<DSL /CQ<DBNL ; RBKEBTDL MCDBKENH ; /EPKCP;EM PC=NKCD; &’(
引言
随着科学技术的发展, 轻质量、 高强度金属材 料越来越多地得到应用, 铝合金以其低温特性、 质量 轻、 强度高的优点, 已被广泛应用在航空航天、 汽车 和民用工业中, 成为一种重要的加工材料。 而在铝合 金的加工过程中, 铝合金的焊接是其中一个重要的
动信号给定及驱动单元、 液晶显示和键盘单元、 上位 机和下位机通信单元、 焊机内部开关控制单元以及 外围预留开关量控制单元等。
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双脉冲变极性 "#$ 电弧特性
在本设计中, 用软件编程可以方便灵活地对变
极性电流同时进行高频.-’’,5’’ )*1和低频.’9-,-’ )*1
:

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焊接试验结果
焊缝成形和 = 射线探伤 焊缝正面呈现鱼鳞纹焊缝, 阴极雾化区域比焊
678 电流波形如图 1 所示。
缝宽 )>1 --, 反面有不锈钢衬板强制成形, 焊漏丰 满, 如图 3 所示。 对焊缝 = 射线探伤照片如图 ( 所示, 进行 = 射线探伤检查表明, 除起弧和收弧处有少量 气孔外, 其他部位焊缝未发现气孔、 裂纹等缺陷。
将高频调制和低频调制结合起来, 实现了高低频双 脉冲混合调制变极性电流波形。
全桥整流、 滤波, 得到近似恒电压源作为一次逆变 的输入, 一次逆变器采用全桥逆变, "#&! 为功率器 件, 开关频率 $’ ()*, 变压器采用非晶态磁芯的高 频变压器, 再经快恢复二极管模块高频整流、 电感 滤波后变成低电压、 大电流输出, 通过电流闭环控 制得到一个近似的恒电流源作为二次逆变器的输 入, 二次逆变器采用半桥拓朴结构, 功率开关器件 同样为大功率 "#&!, 开关频率 +’,-+’ )*, 控制上下 $ 个 "#&! 交替开关, 其导通时间可灵活调整。 基于前级恒电流源的快速响应特性.小于 - /01, 在二次逆变器改变输出极性时, 同步迅速用程序改 变前级电流给定, 从而得到变极性的电流波形; 在上 下某一管开通时改变前级电流给定, 从而得到高频 调制变极性电流波形; 在多个交流输出周期中改变 前级电流给定, 即可得到低频调制变极性电流波形;
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清理宽度 高频 送丝 行走 保护气 钨极 喷嘴 速度 速度 流量 直径 直径 4交流占空比5 调制 系数 $!-・ ・ ・ -./0% $!--./0% & !-- & !-"!# -./0% %!2
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基本控制电路
该焊机系统的核心控制算法由基本控制电路
的硬件来实现。 电路采用 234 控制方式控制前级一 次逆变器, 驱动电路的控制芯片采用日本三菱公司 的 "#&! 驱动专用模块 45678$ 。 该电路还具有过电 流、 欠电压、 过热等保护报警功能。
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单片机控制电路
主要包括前级电流给定单元、 后级二次逆变驱
变极性焊接工艺及设备
陈树君等: 双脉冲变极性波形对铝合金 678 焊焊接质量的影响
第)期
调制。 高频调制变极性 678 电弧能在保证电弧力的 基础上降低电弧能量密度, 焊接时电弧收缩, 电弧 笼罩的面积减小, 可以进一步减小焊缝宽度, 降低 热影响区的软化程度, 提高焊缝强度。 低频调制变极 有很大的电弧 性 678 电弧在峰值电流时电弧扩张, 力作用在熔池上, 形成很深的弧坑; 在脉冲基值期 间电弧快速收缩, 电弧力减小, 熔融金属由四周向 中心流动, 有助于气孔逸出; 在流动的过程中, 由于 电弧热量降低, 熔池凝固, 从而实现 % 个脉冲 % 个 熔池的鱼鳞焊缝的工艺效果。 双脉冲混合调制变极 可 性 678 电弧综合了高频调制和低频调制的优点, 以改变控制电弧形态、 电弧作用力及对母材的热输 入量, 控制熔深及正反面成形、 细化晶粒, 减少气 孔, 提高铝合金的焊接质量。 高低频混合调制变极性
!"#$%&’$ (#")’*+ ,-$.’*#

Z# 余篇。
6

变极性焊接工艺及设备
第 %8 卷
等是非常敏感的。 为了解决这方面的问题, 在对变极 性 !"# 焊接设备和工艺进行长期研究的基础上, 用
$ 种不同频率 的 脉 冲 电 流 波 形 对 变 极 性 电 流 波 形
分别和同时进行了调制, 得到了一种新的焊接电流 波形。 在此, 重点介绍双脉冲同时混合调制变极性电 流波形对铝合金焊接质量的影响。 研究结果表明, 双脉冲调制变极性 !"# 焊接电 弧除了具有变极性电弧的传统优点外, 脉冲调制电 弧可以减少气孔、 控制焊缝形状、 提高焊缝的拉伸 强度和延伸率。
焊接材料 焊接试件: 1’’ --9%’’ -- 2:%’ 铝合金试板、
图( 焊缝 = 射线探伤照片
!"#$ %&
焊前对焊接区正反面刮擦去除氧化膜。 ! ;+ --,
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*

变极性焊接工艺及设备
第 0/ 卷
工及时间。 相应的管理费用和场地都可以直接节省。 容易得到一级焊缝质量。 !" 焊缝清理简单, 剪切后的坡口经过简单的钢丝刷打磨和焊缝 丙酮清理, 就可以实施焊接。 目前所焊接! ! " ## 和 全部为一级焊缝。 变极性等 ! !$% ## 的铝合金筒体, 离子的小孔效应有助于杂质和气孔的析出, 焊接质 量容易稳定。 原来的手工 &’( 焊接工艺, 只能保证 )*+的二级焊缝一次合格率。 工件变形小。 #" 单面焊双面成形, 变极性等离子采用高温、 高聚能的等离子弧实 施焊接, 相对于 &’( 和 ,’( 焊接工艺, 焊接的能量 密度高、 热影响区小, 因而焊接的多余热输入量少。 加上艾美特配套的夹持工装, 在强制定位工件的同 时, 有效地导走了焊后的多余热能, 从而保证工件 的变形最小。
N;L ULDQE=F MCULK S<MMDH UEN; /EPKCP;EM )*+,-# PC=NKCDDLQ PCKL PB= /CQ<DBNL N;L ;EF; B=Q DCU CO /CQ<DBNEC= B=Q RBKEBTDL MCDBKENH, OKLV<L=PH NCFLN;LK BN N;L SB/L NE/L C= N;L TBSES CO RBKEBTDL MCDBKENH2&;ES ULDQE=F MCULK S<MMDH PB= QLPKLBSL MCKL, PC=NKCD ULDQE=F B=Q E=PKLBSL ULDQE=F QKBUE=F E=NL=SEC= B=Q LWNL=SETEDENH C= N;L TBSES CO L=S<KE=F LWPLDDL=N PDLBKE=F LOOLPN, ULBXL=E=F T<KE=F SLB/, N<=FSNL= B=Q CTNBE=E=F SNBTDL ULDQE=F BKP2&;L LWMLKE/L=NS S;CU N;BN TH BQCMNE=F S<P; B OCK/ CO N;BN P<KKL=N NC ULDQ N;L . // 01"# N;L SLB/ ES E= FCCQ S;BML, N;L /LP;B=EPS MLKOCK/B=PL ES FCCQ, B=Q N;L MCKLS BKL DLSS, U;EP; BPV<EKLQ B FCCQ ULDQE=F KLS<DN2 BD</E=</ BDDCH,
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