熔化極等離子弧焊接電弧行為及熔滴過(guò)渡研究.pdf

1、熔化極等離子弧焊接作為一種高效化焊接方法具有熔敷率高、電弧穩(wěn)定性好和焊縫質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。目前這種焊接方法在國(guó)外，特別是歐洲國(guó)家已經(jīng)得到了一定的生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用。在工藝研究和設(shè)備開(kāi)發(fā)等方面，國(guó)外技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是國(guó)內(nèi)對(duì)這種焊接方法所做的研究工作比較少，限制了這種方法在國(guó)內(nèi)的發(fā)展。本課題通過(guò)半自主開(kāi)發(fā)的熔化極等離子弧焊接設(shè)備，研究這種高效化焊接的電弧特點(diǎn)和焊接工藝特點(diǎn)，不僅能夠豐富復(fù)合電弧高效化焊接理論，而且對(duì)于推動(dòng)這種焊接方法在國(guó)內(nèi)的發(fā)展大

2、有裨益。
　　本文在兩臺(tái)焊接電源的基礎(chǔ)上，以嵌入式工控機(jī)為核心，運(yùn)用數(shù)字增量型PID控制理論，開(kāi)發(fā)出plasma-MIG焊接控制系統(tǒng)。通過(guò)建立電參數(shù)和熔滴過(guò)渡圖像采集系統(tǒng)，研究了 Plasma-MIG四種熔滴過(guò)渡形式及等離子弧對(duì)熔滴過(guò)渡的影響，得到：Plasma-MIG低熔化極電壓下短路過(guò)渡平穩(wěn)，過(guò)渡頻率相對(duì)于常規(guī)MIG下降；影響熔滴過(guò)渡的主要因素是熔化極電流和電壓，等離子弧電流和壓縮度對(duì)熔滴過(guò)渡的作用有限；等離子弧和MIG電弧以

3、導(dǎo)電空間和熔化極焊絲為媒介建立耦合關(guān)系，在發(fā)生短路過(guò)渡時(shí)等離子弧電壓隨MIG電壓呈規(guī)律性波動(dòng)，對(duì)于傳熱系數(shù)高、熔點(diǎn)低的紫銅焊絲 HS201，使用plasma-MIG焊接時(shí)，在送絲速度相同的情況下，熔化極電流隨等離子弧電流的增大而明顯減小。
　　此外，為了研究plasma-MIG焊接工藝特點(diǎn)，本課題分別進(jìn)行了低碳鋼板上低碳鋼焊絲和紫銅焊絲堆焊實(shí)驗(yàn)。前者實(shí)驗(yàn)研究表明等離子弧對(duì)工件的加熱作用促進(jìn)了填充金屬的表面鋪展，隨著等離子弧電流的增