基于視覺傳感的電子束填絲焊焊接特性研究.pdf

1、本文在研究了電子束填絲焊各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)焊接過程的影響的基礎(chǔ)上,以CCD視覺傳感系統(tǒng)為輔助工具,在自行研發(fā)的電子束填絲焊焊接試驗(yàn)平臺(tái)上,研究了焊絲的熔化機(jī)制,以及焊絲填入和送絲速度的變化對(duì)熔池和匙孔動(dòng)態(tài)行為的影響。
　　分析結(jié)果顯示,電子束填絲焊的前置送絲方式比后置送絲方式的工藝過程更穩(wěn)定,對(duì)焊接過程中的波動(dòng)的適應(yīng)能力更強(qiáng),可用工藝范圍更寬。在保證噴嘴不被燒毀的情況下,送絲角度越大,焊絲對(duì)電子束的遮擋作用越小,產(chǎn)生的熔深越大,而且送

2、絲的指向性越好,更適合于焊接。當(dāng)束絲作用位置位于區(qū)間[-0.7mm,0.9mm]內(nèi)部時(shí),焊縫表面成形最好。在焊接過程中線能量在區(qū)間[240J/mm,450J/mm]內(nèi)僅是焊縫成形優(yōu)良的必要條件,要想獲得良好的焊縫成形,必須還要同時(shí)滿足單位體積焊絲對(duì)應(yīng)的能量達(dá)到42.45ηJ/mm3。對(duì)于本文采用的工藝參數(shù)而言,前置送絲方式,較大的送絲角度,焊接速度為0.30m/min,送絲速度為1.87m/min,束流為25mA時(shí),可以得到最好的焊縫成

3、形。
　　以優(yōu)化得到的工藝參數(shù)對(duì)焊絲的熔化機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)的研究,得到在束絲相離、束絲部分相交和束絲完全相交三個(gè)不同的束絲作用形式時(shí),不同的送絲速度下,焊絲有五種過渡方式:“直接過渡”,“液橋過渡”,“小滴過渡”,“大滴過渡”和“混合過渡”。其中焊絲以“液橋過渡”形式向熔池中過渡時(shí),焊絲對(duì)熔池的干擾作用最小,束、絲和熔池耦合最好,焊接過程最為穩(wěn)定。此時(shí)焊絲填入位置在區(qū)間[-0.7mm,0.9mm],送絲速度為1.87m/min。