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《北京工业大学》 2006年
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焊缝咬边形成机理及高速焊工艺研究

卢振洋  
【摘要】: 焊接速度是薄板高效焊接的重要工艺参数,制约焊接速度提高的主要障碍之一是咬边缺陷的产生。 文中通过计算机仿真、TIG定点焊接、TIG自由电弧焊接、TIG电磁压缩电弧移动焊接、以及双弧移动焊接等实验,研究了熔池液体金属表面张力温度系数、温度梯度、熔池液体流向以及熔池动态深宽比等因素对焊缝咬边形成的影响规律及其预防措施等。 研究表明,熔池表面液体自熔合线向熔池中心流动是导致焊缝产生咬边的最重要因素。当表面活性物质的存在(例如钢中硫含量在0.02-0.04%左右)使得熔池表面张力温度系数由负值变为正值时,TIG定点不填丝焊点均发生咬边现象,而用含硫量极低的铁基金属(如硫含量小于0.01%)进行焊接时就不出现咬边。温度梯度是影响焊缝咬边程度的最重要因素。在其他条件不变的前提下,焊缝咬边程度随着温度梯度的增大而增大。大电流短时间TIG定点焊接时的咬边倾向和程度大于小电流长时间定点焊接时的咬边倾向和程度,大电流高速焊接时的咬边倾向远大于小电流低速焊接时的咬边倾向。 增加熔化角可有效减小近熔合线区的液体流动阻力,降低近熔合线区凝固速度,对抑制焊接咬边有明显作用。当有填充金属加入熔池时,在重力作用下抑制了熔池金属向中心流动,降低了咬边程度。随着填充金属量的增加,咬边将最终消除。 数值模拟和焊接实验表明,高速焊接条件下的熔池最大熔深截面滞后于最大熔宽截面,使得焊缝的深宽比不能反映熔池冷却时的实际情况,故而依据最大熔宽和最大熔深截面把熔池分为金属熔化的前段、熔池两侧金属开始凝固而熔池底部仍在继续熔化加深的中段和液体金属凝固的后段。显而易见,咬边正是出现在熔宽减小而熔深增加的中段。 文中提出熔池动态深宽比概念:焊接过程中熔宽最大处的熔池深宽比称为熔池动态深宽比,其对准确描述高速焊接条件下的熔池行为具有重要意义。焊接热源形态对焊接熔池温度梯度和动态深宽比有重要影响,对提高焊接速
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG403

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 赵玉梅;刘恩凤;彭道衡;殷德军;;C0_2气体保护焊焊接型钢车轮的缺陷分析[J];汽车零部件;2010年12期
2 何宽芳;沈意平;伍济钢;王广斌;;多电弧埋弧焊共熔池温度场动态数值模拟[J];热加工工艺;2011年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 严军;光纤激光—电弧复合焊接高强铝合金工艺、缺陷产生与质量控制[D];华中科技大学;2011年
2 杨旭;电磁控制TIG焊电弧特性及焊缝成形机理研究[D];沈阳工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 杨战利;螺旋管高速MAG预焊焊枪及焊接工艺研究[D];机械科学研究总院;2011年
2 杨阳;铝与钢的异种材料激光焊接[D];长春理工大学;2011年
3 许宗阳;船用中型管—管、管—法兰机器人焊接系统研究[D];江苏科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒙永民,黄石生,薛家祥,王秀媛;GMAW-P焊熔滴过渡及其控制的研究现状与发展[J];电焊机;2000年01期
2 徐鲁宁,殷树言,卢振洋;T.I.M.E.焊工艺与高效MAG焊的发展[J];电焊机;2000年05期
3 董德祥,陶伯华;双丝窄间隙埋弧焊微机控制系统的研究[J];电焊机;1994年02期
4 高洪明,吴林;提高焊接生产率的途径[J];焊接;2000年02期
5 王其隆,殷树言,钱乙余;脉冲电流熔化极气电焊电弧形态的控制及其实际意义[J];哈尔滨工业大学学报;1977年04期
6 王其隆,殷树言,张九海,钱乙余;熔化极脉冲焊电弧形态的可控性及其与熔滴过渡的关系[J];哈尔滨工业大学学报;1980年04期
7 杨世彦,刘井权,张继红,王其隆;MIG/MAG焊射滴过渡的能量模型[J];哈尔滨工业大学学报;2000年01期
8 杨运强,李俊岳,李桓,杨立军;脉冲熔化极气体保护焊的过程控制[J];焊管;2001年02期
9 殷树言;刚铁;卜华全;;协同式脉冲MIG焊微机控制系统[J];焊接学报;1991年01期
10 武传松;吴林;陈定华;;MIG定点焊射流过渡时的熔池传热模型[J];焊接学报;1991年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘嘉;弧焊逆变电源的数字化控制[D];北京工业大学;2002年
2 赵玉珍;焊接熔池的流体动力学行为及凝固组织模拟[D];北京工业大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张吉亮;;开关电源的稳定性设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年01期
2 张吉亮;;谐振技术的应用研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期
3 孟庆全;楼宇自动控制专用开关电源的BIT设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年04期
4 曹成茂,马德贵;铅酸蓄电池充电电路设计研究[J];安徽农业大学学报;1998年02期
5 高旭,燕峰;铸铁焊补尺寸的研究[J];鞍山钢铁学院学报;1999年05期
6 王雅生,蔡洪能,张国栋,薛小怀;异种金属电容储能焊规范参数优化及接头连接机理分析[J];兵器材料科学与工程;2001年01期
7 曹朝霞,刘书华,王德庆,高平;铝合金的搅拌摩擦焊工艺研究[J];兵器材料科学与工程;2002年06期
8 吴玮;徐晓菱;徐元泽;;典型铜合金T3、B5、H96与35CrMnSi的摩擦焊接性研究[J];兵器材料科学与工程;2006年05期
9 谭兵;张海玲;陈东高;齐果;冯杰才;程朝丰;;镁合金激光-MIG复合焊温度场数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2010年02期
10 王文武;李继红;赵鹏康;张敏;;连续油管钢带斜焊温度场及残余应力场数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘志峰;倪楠;黄海鸿;;弧焊机器人焊缝跟踪系统的研究与发展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 何前进;房务农;;B610CF-L2与JFE-HITEN610U2L钢焊接性对比研究[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
3 石玗;梁卫东;黄健康;张裕明;;双丝旁路耦合电弧高效MIG焊控制系统研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
4 杨战利;张善保;杨永波;唐麒龙;;粗丝高速MAG焊驼峰焊道形成机理研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
5 叶定剑;华学明;吕艳丽;石忠贤;吴毅雄;;多丝CO_2焊接熔滴过渡及熔池流动形态研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
6 温国栋;马铁军;张勇;李文亚;郭鸿镇;;TC11线性摩擦焊接头焊后热处理初步研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
7 程方杰;靳文姗;张海勇;张建优;肖鑫;;逆变点焊机在多层板及大探伸构件点焊应用中的特性研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
8 夏佩云;王春明;黎硕;王军;胡席远;;激光深熔焊温度场数值模拟及验证[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
9 刘晓雪;佟维;;基于Marc的三维焊接计算模型讨论[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
10 潘际銮;;二十一世纪焊接科学研究的展望[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜宏旺;接管焊接机器人关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨秀芝;低合金高强钢双丝焊热过程数值模拟及接头组织转变行为研究[D];华中科技大学;2010年
3 张鹏;双相钢电阻点焊性能特征与焊接机理研究[D];华中科技大学;2010年
4 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
5 袁志军;球管焊接数值模拟及焊接残余应力影响因素研究[D];南昌大学;2010年
6 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
7 霍玉双;基于力平衡条件下等离子弧焊小孔形状分析[D];山东大学;2010年
8 张顺善;双丝间接电弧焊电弧特性及熔滴过渡研究[D];山东大学;2010年
9 宁宇;基于数字化工厂的轿车地板焊装线的混流设计与规划[D];吉林大学;2011年
10 宋文庆;层状金属复合板件等离子体弧柔性成形技术基础研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵大为;空间热循环和辐照环境对LF6铝合金焊接组织及性能的影响[D];河南理工大学;2010年
2 郭世敬;不同参数下12Cr1MoV瞬时液相扩散连接接头组织与性能变化研究[D];河南理工大学;2010年
3 唱志强;软开关电阻点焊逆变电源的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 廖家平;基于光电传感器的智能焊缝跟踪系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
5 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
6 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
7 Orji Malachy Uchechukwu;T形接头焊接残余应力与变形的有限元研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 褚元召;基于MARC的典型焊接结构件残余应力预测及应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 黄浩;基于数值模拟与实验的平板氧气切割残余应力研究[D];大连理工大学;2010年
10 高飞;异种钢焊接的残余应力研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高稷;世界造船业的发展趋势和研发动态[J];上海工业;2004年11期
2 王军,陈树君,卢振洋,殷树言;磁场控制横向MAG焊接焊缝成型工艺的研究[J];北京工业大学学报;2003年02期
3 孙亚玲;曹俊芳;金云翔;陈海洋;薛龙;邹勇;;基于PIC的管道焊接机器人的研究[J];北京石油化工学院学报;2006年01期
4 吴林;张广军;高洪明;;焊接机器人技术[J];中国表面工程;2006年S1期
5 陈家本;90年代日本造船业焊接施工方法的现状与展望[J];船舶工程;1999年04期
6 郑兴富;云观;;船舶制造装备发展趋势[J];船舶物资与市场;2001年03期
7 林芃;;韩国舰船工业现状[J];船舶物资与市场;2008年05期
8 宋仁国;高强度铝合金的研究现状及发展趋势[J];材料导报;2000年01期
9 彭曙;卢锦堂;王新华;车淳山;;柱状晶向等轴晶转变的数值模拟研究进展[J];材料导报;2008年04期
10 殷树言;王其隆;何景山;姜伟雁;李西恭;;小电流高频TIG焊电弧稳定性的研究[J];金属科学与工艺;1987年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 高明;CO_2激光—电弧复合焊接工艺、机理及质量控制规律研究[D];华中科技大学;2007年
2 陈姬;高速GMAW驼峰焊道形成机理的研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田盛;7075高强铝合金CO_2激光填充焊丝焊接的研究[D];北京工业大学;2005年
2 黄华;铝合金、镁合金FSW接头组织与性能研究[D];武汉科技大学;2006年
3 曾如川;铝镁合金/钢异种材料电子束焊接性研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 辜磊;铝合金激光—电弧复合焊接工艺研究及其温度场数值模拟[D];华中科技大学;2006年
5 王治宇;激光—MIG电弧复合焊接基础研究及应用[D];华中科技大学;2006年
6 李亭;2024铝合金搅拌摩擦焊研究[D];清华大学;2007年
7 牛振;船用5083铝合金CO_2激光焊接焊缝成形质量研究[D];北京工业大学;2008年
8 孙德新;X70螺旋焊管焊接的工程应用研究[D];天津大学;2007年
9 李大用;同步焊接磁控设备研制[D];沈阳工业大学;2009年
10 徐文镜;高速GMAW焊接焊缝成形缺陷机理的初步分析[D];山东大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 武传松;陈定华;吴林;;钨极氩弧点焊熔池中流体流动及传热过程的数值模拟[J];金属科学与工艺;1989年01期
2 曹振宁;武传松;吴林;;TIG焊接熔池表面变形对流场与热场的影响[J];金属科学与工艺;1992年Z1期
3 刘会杰;张九海;熊志强;;脉冲MIG焊熔滴过渡最佳方式的控制[J];金属科学与工艺;1992年Z1期
4 张京海,鲁晓声,余巍;304不锈钢氩弧焊焊剂的研究[J];材料开发与应用;2000年06期
5 张瑞华,樊丁,尹燕,雷继军;不锈钢高效氩弧焊焊剂的研制[J];材料开发与应用;2002年02期
6 宋晓艳,刘国权;基于计算机模拟的正常晶粒长大的三维特征和二维截面表征[J];材料研究学报;1998年03期
7 ;熔化极脉冲氩弧焊设备研制[J];电焊机;1975年01期
8 刘会杰;张九海;白富平;;脉冲MIG焊微机控制系统的研制[J];电焊机;1993年04期
9 殷树言,李西恭,王军,冯雷,陈树君,方臣富;熔化极气体保护焊发展中的问题及对策[J];电焊机;1997年06期
10 魏伦,生瑞,张长江,周斌正;微程序控制多特性逆变型焊接电源的研制[J];电焊机;1994年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吉玲;卢振洋;;TIG焊产生咬边影响机理的仿真计算[J];电焊机;2006年06期
2 卢振洋;黄鹏飞;蒋观军;殷树言;;高速熔化极气体保护焊机理及工艺研究现状[J];焊接;2006年03期
3 刘雷;于治水;陈洁;;保护气氛中添加活性气体对焊接熔池形态影响的研究现状[J];上海工程技术大学学报;2009年02期
4 杨亚平;张河;梁建明;;脉冲焊条电弧焊对焊缝成形的影响[J];河北建筑工程学院学报;2009年04期
5 曹振宁;武传松;吴林;;TIG焊接熔池表面变形对流场与热场的影响[J];材料科学与工艺;1992年Z1期
6 柴国明;张慧;;活性剂对焊缝咬边倾向及接头疲劳性能的影响[J];焊接学报;2009年05期
7 陈姬;武传松;;高速GMAW驼峰焊道形成过程的数值分析[J];金属学报;2009年09期
8 董文超;陆善平;李殿中;李依依;;微量活性组元氧对焊接熔池Marangoni对流和熔池形貌影响的数值模拟[J];金属学报;2008年02期
9 高莹;李桓;孙勃;杨战胜;;脉冲埋弧横焊工艺在石油储罐焊接中的应用[J];焊接学报;2008年03期
10 李青松;;咬边缺陷分析[J];科技信息;2009年34期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢振洋;吉玲;黄鹏飞;殷树言;;焊接速度对TIG焊产生咬边影响机理的静力学分析[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年
2 刘畅;姜国庆;杨猛;刘伯天;刘凤岐;;SDS对聚丙烯酰胺水凝胶性能影响[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
3 李光森;李小刚;金明芳;姜鑫;沈峰满;;含氟烧结矿粘结相流动性的研究[A];2006年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会文集[C];2006年
4 高洪明;吴林;董红刚;王明启;刘占先;;浮力在焊接熔池流体流动中的作用[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
5 李晶;王晓强;柯家骏;范建峰;袁章福;;熔融锡、铋及其二元合金的表面张力[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年
6 辛志荣;赵郁霞;侯万国;邱召明;殷敬华;;新型聚乙烯接枝共聚物的制备与表征[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
7 陆平;程金树;刘清;汤李缨;万军鹏;;硼硅酸盐浮法玻璃成形机理的研究[A];2007中国浮法玻璃及玻璃新技术发展研讨会论文集[C];2007年
8 刘建林;;毛细-弹性耦合现象[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
9 倪明玖;潘毅;卢文强;;大密度比下两相流的数值模拟方法研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
10 麦智炜;李长友;;温度梯度强化玉米干燥过程的试验研究[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会2010年学术年会论文集[C];2010年
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1 赵世亮;表面张力测试液的数值变化趋势[N];中国包装报;2010年
2 记者 胡晓峰;LaserHybrid欲焊中国船[N];中国船舶报;2005年
3 记者 岳双才通讯员 肖彦方 姜辉;华北工建焊接速度名列西二线第一[N];中国石油报;2008年
4 记者 宋鹏通讯员 刘娅;半自动根焊工艺取得突破性进展[N];中国石油报;2008年
5 王庆国;DY-L系列达因笔的用法[N];中国包装报;2008年
6 刘家聚;墨膜表面缺陷是怎样造成的[N];中国包装报;2005年
7 陈全东;操作过程中胶液变浊发白的原因及处理方法[N];中国包装报;2006年
8 季颖;肺表面活性物质可作为胰岛素肺部给药载体[N];中国医药报;2006年
9 王庆国;达因笔与达因液[N];中国包装报;2008年
10 三明市尤溪七中 陈天鑫;浴镜防雾的研究[N];福建科技报;2008年
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1 卢振洋;焊缝咬边形成机理及高速焊工艺研究[D];北京工业大学;2006年
2 黄勇;铝合金活性TIG焊接法及其熔深增加机理的研究[D];兰州理工大学;2007年
3 雷玉成;焊接熔池动态过程及电弧能量分布的数值模拟[D];江苏大学;2006年
4 马瑞;镍基合金焊接熔池凝固过程微观组织模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 马瑞;镍基合金焊接熔池凝固过程微观组织模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 徐坚;汽车继电器用AgMeO电触头材料抗熔焊行为的研究[D];华中科技大学;2008年
7 占小红;Ni-Cr二元合金焊接熔池枝晶生长模拟[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 方俊飞;薄板激光深熔焊接熔透模式的机理研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 徐艳利;SUS316和NIMONIC263焊接接头晶粒长大MONTE CARLO模拟[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 李云峰;铜包铝线坯高速TIG焊工艺与焊缝跟踪及熔宽控制[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟黎明;高速GMAW焊驼峰焊道形成过程的视觉检测[D];山东大学;2009年
2 高建成;焊接熔池相变传热特性及流体动力学分析[D];北京工业大学;2009年
3 李幸呈;脉冲埋弧横焊工艺研究及其在石油储罐焊接制造中的应用[D];天津大学;2007年
4 陈军城;激光—电弧复合焊接动态过程的数值模拟[D];上海交通大学;2009年
5 高燕;不锈钢激光焊接热源及过程的模拟与仿真[D];天津大学;2006年
6 马立;等离子弧焊接熔池流场与温度场三维数值模拟[D];天津大学;2006年
7 张健;薄板高速TIG焊温度场的数值模拟[D];天津大学;2007年
8 陈志强;加压下对苯二甲酸(PTA)相关物系表面张力的测定研究[D];天津大学;2007年
9 岳金明;烷基芳基磺酸盐的精细合成及定量构效关系研究[D];大庆石油学院;2007年
10 李伟娜;新型磺酸型表面活性剂的合成及表面性能的研究[D];东北师范大学;2007年
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