CO2激光-MIG復合焊接碳鋼的熔滴過渡特性研究.pdf

1、本文在綜合分析國內外對激光-GMAW復合熱源焊接技術研究狀態(tài)的基礎上，以低碳鋼為試驗材料，進行了CO2激光-MIG電弧復合熱源焊接試驗，系統(tǒng)的研究了CO2激光-MIG電弧復合熱源焊接過程中的熔滴過渡特性及其受力機制，并在此基礎上分析了各種焊接參數(shù)對熔滴過渡行為、電弧穩(wěn)定性和焊縫成形的影響規(guī)律，為有效的利用激光-MIG電弧復合熱源焊接碳鋼奠定了試驗和理論基礎。
　　本文采用高速攝像和電弧電流分析儀對復合熱源焊接碳鋼過程中的熔滴過渡行

2、為與電弧電流、電壓進行了實時監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)激光的引入增強了傳統(tǒng)MIG焊接電弧的穩(wěn)定性，使熔滴過渡過程穩(wěn)定，但過渡頻率稍微變慢。在此基礎上，根據傳統(tǒng)MIG焊接熔滴過渡力學理論以及試驗觀測到的復合焊接電弧形態(tài)，建立了復合焊接熔滴受力模型。受激光致等離子體作用，電弧形態(tài)發(fā)生變化，產生一個新的電磁收縮力，是導致熔滴過渡行為發(fā)生改變的主要原因。
　　焊接工藝對復合焊接熔滴過渡特性的影響規(guī)律表明，激光功率越高，熔滴過渡平均周期越長，受激光致等離子

3、的作用，熔滴向著背離激光束的方向生長，電弧電流、電壓波形波動幅度降低，穩(wěn)定性增強，使得過渡過程得到穩(wěn)定。保護氣體流量增加，過渡平均周期下降，而且復合焊接的平均周期比MIG焊接下降的快。保護氣體中添加氦氣后，過渡平均周期迅速下降，添加30％的氦氣，平均周期比純氬氣保護時下降一半?；旌蠚怏w保護時，復合焊接焊縫熔深顯著增加，添加10%的氦氣，熔深是純氬氣保護時的5倍以上。焊接方向發(fā)生變化時，對復合焊接熔深影響不大，但激光在后，焊縫變窄，余高增