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

1、旋轉(zhuǎn)電弧焊具有焊縫成型美觀、平緩，電弧對熔池具有攪拌作用，焊接質(zhì)量好等特點，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)前時期，其焊槍結(jié)構(gòu)雖然得到不斷的改進和優(yōu)化，但是仍然存在焊槍結(jié)構(gòu)繁重，焊絲偏心機構(gòu)及其調(diào)節(jié)復(fù)雜，經(jīng)濟性差等缺點。針對目前熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍結(jié)構(gòu)存在的不足之處，本文對焊槍結(jié)構(gòu)等方面做了設(shè)計及優(yōu)化。此外，旋轉(zhuǎn)電弧焊在焊接過程中由于其電弧的機械旋轉(zhuǎn)運動，熔滴過渡特點和電弧形貌被

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)電弧焊在焊接過程中的熔滴過渡形式、熔滴過渡特點及電弧穩(wěn)定性對于更好地去分析其焊縫成型、改善其焊接穩(wěn)定性、促進旋轉(zhuǎn)電弧焊更加廣泛的應(yīng)用具有重要的意義。
　　本文設(shè)計了一種新型熔化極旋轉(zhuǎn)電弧焊焊槍，該焊槍可以實現(xiàn)電弧在焊接過程中做圓周運動，焊絲最大偏心量設(shè)計為5mm。其偏心結(jié)構(gòu)簡單，旋轉(zhuǎn)運動的控制精度高，制造經(jīng)濟，壽命長，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。試驗表明，電弧的旋轉(zhuǎn)使電弧熱分布更加的均勻，電弧對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，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，可以得到表面平滑，潤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不同焊接參數(shù)下焊接過程中熔滴過渡的特點進行了研究。研究表明，在小的焊接電流及焊接電

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