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相似文献
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1.
连续行走脉冲TIG焊熔池谐振法熔透控制   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
熔池振荡频率与熔池尺寸之间的良好对应关系,可以用于进行熔池尺寸检测及熔透控制,但在快速行走焊接时难度很大。本文在恒定直流之上叠加定频率正弦波电流做为脉冲焊接电流激振熔池,在连续行走焊接时,通过电弧电压检测熔池振荡即熔池尺寸。在脉冲电流作用期间,随着熔池尺寸的增长,当熔池自身固有振荡频率与焊接电流正弦波频率一致时,熔池产生谐振,从电弧电压中检测到谐振特征变化信号,该信号的强度,稳定性,重复性及与熔池  相似文献   

2.
准确获取焊接条件下熔池金属表面张力的基础数据对深入理解焊接过程中熔池金属流动及传热机制、焊缝缺陷形成等具有重要意义,但实时测量十分困难. 采用激光视觉法测量了单一组元(TiO2,CaF2)及二组元(30%TiO2 + 70%CaF2,70%TiO2 + 30%CaF2)活性剂下304不锈钢脉冲钨极氩弧焊熔池振荡频率,并根据特定模式下熔池特征频率与表面张力的解析模型计算了熔池金属表面张力,分析了不同组元活性剂对熔池金属平均表面张力的影响规律,在此基础上研究了不同组元活性剂对焊缝熔深的影响和增加熔深的机理. 结果表明,TiO2能够改变熔池金属表面张力温度梯度,使熔池金属流动方向发生变化,CaF2能够降低熔池金属表面张力绝对值,使熔池金属流速增加;二组元活性剂增加熔深是熔池金属流速增加和表面张力温度梯度改变共同作用的结果.  相似文献   

3.
脉冲电流作用下TIG焊接熔池行为的数值模拟   总被引:10,自引:0,他引:10  
武传松  郑炜  吴林 《金属学报》1998,34(4):416-422
建立了脉冲焊接熔池行为的数值分析模型,分析了脉冲电流对TIG焊接熔池流场,热场及熔池形状的影响规律。计算结果表明:熔池体积对电流的脉冲作用较敏感;脉冲TIG焊接熔池内流体流动的主要驱动力是表面张力梯度。溶池中的流场随电流作周期性变化。  相似文献   

4.
活性化TIG焊熔深增加机理的研究   总被引:21,自引:0,他引:21  
以不锈钢0Crl8Ni9为实验对象,涂敷含有Bi的SiO2和TiO2活性剂,通过1mm厚高熔点薄钨板挡住熔池流动的方法进行焊接实验.对钨板两侧Bi颗粒的分布进行了测试,分析涂敷SiO2和TiO2后熔池流动方向的变化,同时采集了电弧电压.结果表明:活性剂SiO2和TiO2改变了熔池的流动方向;SiO2使电压提高约4.2V,而TiO2对电弧电压没有影响;活性剂并未使电弧整体发生收缩,而使电弧整体发生了膨胀;SiO2使等离子体发生了收缩;电弧等离子体收缩和电弧导电通道变长是SiO2活性剂提高电弧电压的主要原因.分析认为,SiO2增加熔深是等离子体收缩、阳极斑点收缩和表面张力温度梯度由负变正共同作用的结果;TiO2增加熔深只是表面张力温度梯度由负变正的作用.  相似文献   

5.
本文采用特殊的恒压焊接电源,建立了一套微计算机控制的实验装置。在TIG 固定点弧焊情况下,通过在正常焊接电流的基础上,每隔一定时间施加一瞬闻激振脉冲电流来激励焊接熔池产生振荡,然后检测电弧电压,以获得激振脉冲过后的焊接熔池振荡信号的方法,对实时测定焊接熔深作了初步探索。在对信号分析的基础上,研究了焊接熔池振荡频率与焊接熔深之间的关系,并建立了相应的数学模型——焊接熔池波动方程。利用有限差分法求解了焊接熔池波动系统的特征值问题,得到了焊接熔池振荡频率与焊接熔深之间关系的数值解.1Cr18Ni9Ti、20~3、16Mn 三种不同材料的实验结果与理论计算结果的吻合程度良好。  相似文献   

6.
TIG焊变频电流下熔池谐振检测与研究   总被引:9,自引:6,他引:3  
建立基于弧光传感的试验系统,在定点电弧在连续行走电弧下,利用频率线性变化的变动焊接电流对薄钢板TIG焊熔池进行激振,当熔池固有振荡频率同激振电流频率一致时,熔池发生谐振。通过对电弧弧光采样数据幅值提取,检测出熔池振荡特征信号并可证明为熔池谐振信号,可用于实时判断焊接熔池尺寸信息,为解决连续行爱控制开辟了一条新途径。  相似文献   

7.
TIG焊熔池外激谐振与熔透的关系   总被引:3,自引:3,他引:0  
薄板TIG 焊时,利用脉动电流引起熔池振荡,当脉动电流与一定尺寸熔池自然振荡频率相同时,则熔池产生谐振,造成电弧长度及电弧电压有较大的往复变化。对电弧电压变动部分进行滤波,放大并用计算机采样,发现当熔池谐振时,电弧电压变动部分达到最大幅值,谐振后幅值很快衰减。本文以熔池谐振信号做为熔透信息进行熔透控制,给出了脉动电流电源,计算机检测系统。研究了熔透信号的变化规律及影响因素,在定点电弧及对接焊时,熔池尺寸与熔池谐振频率有较好的对应关系;以焊接电弧做为传感器,用熔池谐振频率控制熔透及熔池尺寸,有很好的重复性及较高的精度,这对解决熔透闭环自适应控制有很大的实际意义。  相似文献   

8.
姜泽东 《电焊机》2006,36(1):54-57
为了研究钽薄板TIG焊过程中熔池的变化规律,采用高速摄像系统精确测定了钽TIG焊熔池动态尺寸的变化。针对钽薄板TIG焊接的特点.基于有限元分析软件ANSYS,对钽薄板TIG焊接的温度场进行三维数值动态模拟,并将计算量控制在可接受的范围内。建模时结合实体单元和表面单元,并采用焊缝处细密远离焊缝处粗略的不均匀网格;计算了主要工艺参数对熔池的影响及焊后焊缝区温度场变化规律。计算结果表明:熔池的尺寸随焊接时间和焊接电流的变化较为明显,焊后焊缝区降温速度随时间的延长而表现不同的趋势。  相似文献   

9.
郭朝博  冯振  崔露露 《焊接学报》2018,39(7):97-101
建立了双脉冲电流下TIG焊熔池的三维非稳态数学模型,通过选择合适的边界条件和热物性参数,强烈耦合控制方程组对双脉冲TIG焊熔池进行数值分析,得到了周期性变化的焊接熔池温度场、流场等分布情况,熔宽、熔深的尺寸大小在周期内的变化规律.结果表明,在双脉冲电流作用下的熔池尺寸大于在平均电流作用下的尺寸,有效的增大了焊接熔池尺寸;熔池尺寸随电流的变化具有一定的滞后性,且在高能脉冲作用时的滞后性较强;在双脉冲电流作用下的熔池内部具有更大的流速,其搅拌作用更强.  相似文献   

10.
为了研究磁场和活性焊联合作用对焊接熔池中液态金属流动形态的影响,文中建立了移动热源作用下镁合金TIG焊三维瞬态数学模型. 利用fluent软件及其二次开发功能,模拟了单独磁场、单独活性焊和两者联合作用对焊接熔池温度场和速度场的影响. 模拟结果表明,在单独磁场作用下,熔池中液态金属呈顺时针定向旋转运动,速度场呈不对称双峰分布,最大速度偏向熔池一侧;在单独活性焊作用下,熔池中液态金属形成由外向内的对流模式,从而冲刷熔池底部增加熔深;在两者联合作用下流体流动较为复杂,熔池表面附近液态金属流动主要受表面张力的影响,熔池内部主要受外加电磁力的影响.  相似文献   

11.
快速行走TIG焊接时熔透信号的提取及分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
  相似文献   

12.
熔透情况下三维TIG焊接熔池流场与热场的数值分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
武传松  曹振宁  吴林 《金属学报》1992,28(10):47-52
建立了熔透情况下三维运动TIG焊接熔池中流体动力学状态及传热过程的数值分析模型。该模型考虑了试件全熔透情况下液态金属熔池表面的变形。采用贴体曲线坐标系处理熔池曲面,利用SIMPLER方法对不锈钢焊接试件熔池中的流场与热场进行了数值分析,并进行了焊接工艺试验对模型加以验证。结果表明,根据该模型得出的计算结果与实验值吻合情况良好。  相似文献   

13.
A-TIG焊中氧含量对熔池流动方式影响的数值模拟   总被引:3,自引:0,他引:3  
赵玉珍  雷永平  史耀武 《金属学报》2004,40(10):1085-1092
建立了三维移动热源作用下焊接熔池的数学模型,模拟了不同氧含量下熔池中的速度场和温度场.结果表明,氧化物活性剂中的氧元素改变了熔池中的表面张力温度系数,从而影响熔池中的流动方式,是熔深和深宽比增加的重要原因;随着氧含量的增加,深宽比和熔深急剧增加,熔宽减小.当氧含量超过150×10-6时,增加氧量,熔池表面最高温度减小,并逐渐趋于一定值;当氧含量超过200×10-6时,深宽比、熔深和熔宽趋于一定值;氧含量小于300×10-6时,熔池表面最高温度高于正表面张力温度系数作用的温度范围,正、负表面张力温度系数在熔池中同时存在.当氧含量超过300×10-6时,熔池表面最高温度处于正表面张力温度系数作用的温度范围之内,熔池中的表面张力温度系数为正值;随着氧含量的增加,在熔池中出现数目、大小、方向、位置不同的涡流,当两个涡流的方向均由熔池边缘流向熔池中心的环流时,涡流有效地把电弧能带到熔池底部,产生较大的熔深和深宽比.  相似文献   

14.
在电子束焊接过程中,金属液体蒸发的反冲压力、表面张力、重力等驱动力共同作用于熔池,对焊缝成形有显著影响. 在扫描横焊的情况下,电子束作用范围的扫描摆动和重力方向的旋转使熔池的动力学行为变得更复杂. 采用试验和数值计算方法对电子束扫描横焊薄铌板的熔池形态和凝固后熔合区形貌进行研究,数值模拟得到的熔池形态和熔合区形状与试验结果吻合. 熔池流场分析结果表明,半熔透熔池的驱动力主要为液态金属蒸发引发的反冲压力;全熔透熔池的上表面Marangoni流动占主导,表面张力与反冲压力共同作为熔池流动的驱动力;重力与焊接扫描共同作用使得熔池两侧的质量分布和流场分布不对称,造成了焊缝两侧熔合线的不对称.  相似文献   

15.
TIG焊熔池外激谐振与熔透的关系   总被引:3,自引:2,他引:1  
  相似文献   

16.
文中结合电弧辅助活性TIG焊熔池氧元素分布的试验研究结果,提出焊接熔池表面氧元素分别与熔池表面温度和位置相关两种分布模式,建立了更完善的电弧辅助活性TIG焊熔池模型,求解结果与已有的试验结果和理论研究吻合良好. 结合求解结果,利用格拉晓夫数Gr,磁雷诺数Rm和表面张力雷诺数Ma分析了浮力、电磁力和表面张力的相对作用大小; 利用Peclet数分析了熔池热对流和热传导的相对强弱. 结果表明,电弧辅助活性TIG 焊熔池表面张力作用远大于电磁力和浮力,并决定熔池流动形式;熔池热对流主导熔池的传热过程,揭示了不锈钢活性TIG焊活性元素决定深而窄的熔池形貌的内在本质.  相似文献   

17.
激光-等离子弧复合焊接熔池流动和传热的数值分析   总被引:3,自引:3,他引:0       下载免费PDF全文
建立了激光-等离子弧复合焊接过程中液相区、糊状区和固相区的统一模型,在模型中同时考虑了表面张力、热浮力和电磁力的作用,通过数值计算得到了熔池的速度场和温度场,重点研究了电磁力对熔池流动和传热的影响.结果表明,在熔池形成的初始阶段,表面张力对熔池中的对流和传热起主要作用,而电磁力的作用受到抑制,随着熔深增加,电磁力作用增强并引起涡旋,导致熔深和下表面熔宽增加.针对1420铝锂合金的复合焊工艺试验表明计算结果与实际相符合.  相似文献   

18.
建立了激光一等离子弧复合焊接过程中液相区、糊状区和固相区的统一模型,在模型中同时考虑了表面张力、热浮力和电磁力的作用,通过数值计算得到了熔池的速度场和温度场,重点研究了电磁力对熔池流动和传热的影响。结果表明,在熔池形成的初始阶段,表面张力对熔池中的对流和传热起主要作用,而电磁力的作用受到抑制,随着熔深增加,电磁力作用增强并引起涡旋,导致熔深和下表面熔宽增加。针对1420铝锂合金的复合焊工艺试验表明计算结果与实际相符合。  相似文献   

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