高強(qiáng)鋼激光—電弧復(fù)合焊接熔滴過渡與電弧特性的研究.pdf

1、本文以高強(qiáng)鋼為實(shí)驗(yàn)材料，以研究激光-電弧復(fù)合焊接中熔滴過渡特性與電弧特性為目的，采用高速攝像機(jī)與漢諾威質(zhì)量分析儀對整個焊接過程進(jìn)行了拍攝與采集，隨后對高速攝像照片進(jìn)行了理論分析與研究，得到了各焊接參數(shù)對熔滴過渡與等離子體形貌的影響規(guī)律;對漢諾威質(zhì)量分析儀采集的電信號進(jìn)行分析，得到了焊接電信號與熔滴過渡特性與電弧特性間的相對應(yīng)關(guān)系。研究結(jié)果表明:激光功率對熔滴過渡頻率與熔滴尺寸大小起決定性作用，當(dāng)0kW≤P＜2.5kW時，熔滴過渡模式為射

2、流過渡，隨著P的逐漸增大，熔滴過渡模式?jīng)]有明顯變化，過渡頻率高，熔滴尺寸細(xì)小均勻，焊接過程穩(wěn)定;當(dāng)2.5kW≤P＜4kW時，熔滴過渡模式由射流過渡轉(zhuǎn)變?yōu)樯涞位蝾w粒過渡，隨著P的逐漸增大，熔滴尺寸增大，約為焊絲直徑的兩倍，過渡頻率明顯減小，對焊接不利。熔滴過渡模式由電弧能量所主導(dǎo)，當(dāng)I≤160A時，過渡模式主要以顆粒過渡為主，當(dāng)160A＜I≤200A時，主要過渡模式為射滴過渡，當(dāng)I≥200A時，焊絲熔化率增加，以射流過渡為主。光絲間距則是

3、通過改變兩熱源間的相互作用效果來影響熔滴過渡與電弧特性的，通常光絲間距處于2mm～4mm時，焊接作用效果最好;電弧能量對等離子體尺寸形貌的影響遠(yuǎn)大于激光能量，但是激光對電弧等離子體的引導(dǎo)和壓縮作用是不可忽視的，是提高焊接質(zhì)量的與焊接穩(wěn)定性的關(guān)鍵;焊接電信號含有豐富的信息，電流電壓曲線圖可反映焊接過程的穩(wěn)定性，概率密度曲線圖可反映焊接過程中熔滴過渡的特性，當(dāng)焊接穩(wěn)定時，曲線向中間高峰部分收斂，兩側(cè)曲線很低，當(dāng)焊接出現(xiàn)較多短路過渡時，曲線則