5A06铝合金Plasma-MIG焊工艺研究

Plasma-MIG焊论文 5A06铝合金论文 焊接气孔论文
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Plasma-MIG焊可以看作是等离子弧焊与熔化极气体保护焊(MIG)两种方法的结合。这种方法焊接铝合金时相对于MIG焊具有气孔少、晶粒细小等优点。本文设计了喷嘴式Plasma-MIG焊枪。在焊枪设计中采用环形喷嘴作为等离子阳极、对产热点直接水冷等方法,使焊枪的性能大大提高,不仅增大了其电流承载能力,而且明显提高了易损件的使用寿命。并在此焊枪基础上建立了Plasma-MIG焊接试验系统。分析了铝合金焊接气孔的形成机理,并设计正交试验方案研究送丝速度、MIG电压、等离子电流、焊接速度、离子气流量、保护气流量等参数及实验误差对焊缝气孔的影响。结果表明,离子气流量对气孔影响显著,焊接速度和MIG电压对气孔影响较大。在此综合分析的基础上,得出实现低气孔焊接的最佳工艺参数范围。利用上述得出的工艺参数对10mm厚5A06铝合金进行对焊,对焊缝进行X射线无损检测,只检测到极少的气孔;测试了接头的力学性能,其强度、韧性相对于MIG双道焊均有所提高;并对其断口和微观组织进行了分析。另外对10mm厚5A06铝合金进行了高熔敷率焊接研究,得出在不影响其接头强度、韧性的情况下,送丝速度可达14.5m/min,熔敷率达到了80g/min。
摘要第4-5页
Abstract第5页
第1章 绪论第9-19页
    1.1 课题背景第9-10页
    1.2 Plasma-MIG焊接工艺研究现状第10-16页
        1.2.1 电弧形态及过渡方式第10-12页
        1.2.2 电弧物理特性第12-13页
        1.2.3 等离子弧的作用第13-15页
        1.2.4 焊接设备研究现状第15页
        1.2.5 国内研究现状第15-16页
    1.3 Plasma-MIG焊接技术应用第16-18页
        1.3.1 铝合金的焊接第16-17页
        1.3.2 堆焊第17-18页
    1.4 本文研究的主要内容第18-19页
第2章 Plasma-MIG焊枪设计及实验系统调试第19-29页
    2.1 Plasma-MIG焊枪设计第19-23页
        2.1.1 原有焊枪的工作原理第19-20页
        2.1.2 原有焊枪设计中存在的不足第20-21页
        2.1.3 焊枪设计中的改进第21-22页
        2.1.4 喷嘴式Plasma-MIG焊枪的工作原理第22-23页
    2.2 实验系统的建立第23-25页
        2.2.1 实验平台的搭建第23-24页
        2.2.2 起弧方法的摸索第24-25页
    2.3 试验系统的调试第25-27页
        2.3.1 在低碳钢Q235 上进行堆焊实验第25-26页
        2.3.2 在铝合金5A06 上进行堆焊实验第26-27页
    2.4 本章小结第27-29页
第3章 5A06 铝合金焊接气孔研究第29-41页
    3.1 铝合金焊接气孔的形成机理第29-31页
    3.2 焊接工艺参数对气孔的影响第31-36页
        3.2.1 试验方法的确定第31-32页
        3.2.2 正交试验设计第32-33页
        3.2.3 测定试验指标第33-34页
        3.2.4 对试验结果计算处理第34-36页
    3.3 正交试验结果分析第36-39页
        3.3.1 离子气流量对气孔的影响第36-37页
        3.3.2 焊接速度对气孔的影响第37页
        3.3.3 MIG电压对气孔的影响第37-38页
        3.3.4 送丝速度对气孔的影响第38-39页
        3.3.5 等离子弧电流和保护气流量对气孔的影响第39页
        3.3.6 确定最佳的工艺参数第39页
    3.4 本章小结第39-41页
第4章 5A06 铝合金Plasma-MIG焊接工艺研究第41-56页
    4.1 试验材料及准备第41-44页
        4.1.1 试验材料第41页
        4.1.2 试件制备第41-42页
        4.1.3 背面成型槽第42-43页
        4.1.4 焊前清理第43页
        4.1.5 送丝速度的测定第43-44页
    4.2 10mm厚板5A06 铝合金低气孔焊接工艺研究第44-51页
        4.2.1 低气孔焊接试验第44-46页
        4.2.2 焊缝力学性能第46-47页
        4.2.3 焊缝断口分析第47-51页
        4.2.4 微观组织分析第51页
    4.3 10mm厚板5A06 铝合金高熔敷率焊接研究第51-55页
        4.3.1 高熔敷率焊接试验第51-52页
        4.3.2 焊缝力学性能第52-53页
        4.3.3 焊缝断口分析第53-55页
        4.3.4 微观组织分析第55页
    4.4 本章小结第55-56页
结论第56-57页
参考文献第57-60页
附录1 氢在铝中的溶解度第60-61页
附录2 铝、镁二元合金相图第61-62页
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明第62页
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书第62页
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理第62-63页
致谢第63页
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