熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)電弧焊具有焊縫成型美觀、平緩，電弧對(duì)熔池具有攪拌作用，焊接質(zhì)量好等特點(diǎn)，主要應(yīng)用在厚板焊接，窄間隙焊接，空間多位置焊接等方面，應(yīng)用范圍廣。熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊發(fā)展到當(dāng)前時(shí)期，其焊槍結(jié)構(gòu)雖然得到不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，但是仍然存在焊槍結(jié)構(gòu)繁重，焊絲偏心機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差等缺點(diǎn)。針對(duì)目前熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍結(jié)構(gòu)存在的不足之處，本文對(duì)焊槍結(jié)構(gòu)等方面做了設(shè)計(jì)及優(yōu)化。此外，旋轉(zhuǎn)電弧焊在焊接過(guò)程中由于其電弧的機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，熔滴過(guò)渡特點(diǎn)和電弧形貌被

2、改變，與傳統(tǒng)的熔化極電弧焊相比，其焊接過(guò)程比較復(fù)雜。因此，研究不同的焊接參數(shù)下熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊在焊接過(guò)程中的熔滴過(guò)渡形式、熔滴過(guò)渡特點(diǎn)及電弧穩(wěn)定性對(duì)于更好地去分析其焊縫成型、改善其焊接穩(wěn)定性、促進(jìn)旋轉(zhuǎn)電弧焊更加廣泛的應(yīng)用具有重要的意義。
　　本文設(shè)計(jì)了一種新型熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍?zhuān)摵笜尶梢詫?shí)現(xiàn)電弧在焊接過(guò)程中做圓周運(yùn)動(dòng)，焊絲最大偏心量設(shè)計(jì)為5mm。其偏心結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的控制精度高，制造經(jīng)濟(jì)，壽命長(zhǎng)，可靠性高。研究了電弧偏心量

3、為2mm下不同的焊接參數(shù)的焊縫成型。試驗(yàn)表明，電弧的旋轉(zhuǎn)使電弧熱分布更加的均勻，電弧對(duì)熔池有一定的攪拌作用，很大程度上降低了焊縫的熔深，增加了焊縫的熔寬，深寬比降低。旋轉(zhuǎn)速度為40rpm時(shí)，焊縫成型較差，焊縫一邊出現(xiàn)波浪形的成型。旋轉(zhuǎn)速度增大到80rpm及更大時(shí)，可以得到表面平滑，潤(rùn)濕角較小的良好的焊縫成型。
　　采用漢諾威焊接質(zhì)量分析儀及高速攝像對(duì)不同焊接參數(shù)下焊接過(guò)程中熔滴過(guò)渡的特點(diǎn)進(jìn)行了研究。研究表明，在小的焊接電流及焊接電

4、壓下（短路過(guò)渡區(qū)）電弧的旋轉(zhuǎn)并沒(méi)有改變?nèi)鄣蔚倪^(guò)渡方式，只是改變了熔滴短路過(guò)渡的頻率，且在熔池的前端短路過(guò)渡周期較大，在熔池的后方短路過(guò)渡周期小。在混合過(guò)渡區(qū)，電弧的旋轉(zhuǎn)即改變了熔滴的過(guò)渡方式也改變了熔滴的過(guò)渡頻率。焊接電流為210A、電壓為25V時(shí)，一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)出現(xiàn)了射滴過(guò)渡、大滴過(guò)渡及短路過(guò)渡三者過(guò)渡方式。在射流過(guò)渡區(qū)，電弧的旋轉(zhuǎn)同樣改變了其過(guò)渡方式，電流為240A、電壓為30V，旋轉(zhuǎn)速度為80rpm時(shí)，一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中主要有射流過(guò)渡