V型曲面坡口打底焊成形控制与工艺参数优化

目的 研究熔化极气体保护焊工艺参数对V型曲面坡口打底焊焊接接头形貌及硬度的影响规律,实现焊接接头工艺参数的预测与优化,提高焊接质量。方法 基于响应面Box-Benhnken方法,分析焊接电压、焊接电流、焊接速度、曲面弧度对焊接接头成形与性能的影响规律,构建工艺参数与焊接接头响应指标的数学模型。结果 试验结果表明,熔宽随焊接电压、焊接电流的增大而增大,随焊接速度、曲面弧度的增大而减小。面积随焊接电压、焊接电流、曲面弧度的增大而增大,随焊接速度的增大而减小。硬度随焊接电压的增大而减小,随焊接速度、曲面弧度的增大而增大。以熔宽、面积及硬度最大为优化目标,最优工艺参数为电压26 V,电流260 A,焊接速度26 cm/min,曲面弧度(13/36π) rad。对比预测值与实际值,熔宽、面积、硬度的误差率分别为4.2%、3.8%、2.3%。结论 研究结果表明了所构建数学模型的可靠性,为非对称曲面坡口及其他特殊结构焊缝的成形控制与参数优化提供了理论依据。