收藏本站
《内蒙古工业大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高强铝合金MIG-VPPA复合焊接工艺

童嘉晖  
【摘要】:高强铝合金密度小、比强度高、机械加工性能好,被广泛应用于航空、航天及军工领域。但是其特有的物理性能使其焊接性不佳,现代工业对铝合金高效率、高质量的焊接方法提出了严苛的要求。MIG-VPPA复合焊接工艺同时具有VPPA穿透力强、焊接质量高和MIG焊熔敷效率高的优点,弥补了单VPPA焊接工艺区间窄、立焊工装复杂和MIG焊熔深浅的不足,在厚板高强铝合金焊接中具有明显优势。根据MIG-VPPA复合焊接工艺特点,建立了MIG-VPPA复合焊接系统及焊接过程检测分析系统。进行了高强铝合金MIG-VPPA复合焊接工艺试验,对两电弧不同能量配比时电弧形态、熔池流动、电流电压等焊接过程信息进行采集分析。分析了MIG-VPPA复合电弧耦合机理,研究发现最小电压原理和MIG-VPPA复合电弧电磁耦合特性的共同作用使MIG电弧被压缩。VPPA正极性时,MIG电弧在垂直于焊道轴线方向被压缩,而在VPPA反极性时,MIG电弧除受到复合电弧磁场的安培力外,还受到耦合区的反作用力的作用,电弧收缩更加显著。VPPA电流增加,对MIG电弧的压缩作用增强。VPPA正极性阶段与MIG电弧耦合作用较弱,MIG电流增加时,VPPA电弧稳定性和电弧力降低;VPPA反极性阶段与MIG电弧耦合作用较强,MIG电流增加时,VPPA电弧稳定性和电弧力基本不变。探讨了MIG-VPPA复合焊接熔池行为,结果发现VPPA及小孔熔池的存在,能够改变MIG熔池表面张力梯度,液态金属容易向熔池中心流动。VPPA能量比例须接近穿孔阈值时,配合较小功率MIG热源,复合热源能够避免单VPPA穿孔焊时易形成切割的弊端,又能有效发挥VPPA能量集中的优势,获得良好焊缝成形。VPPA能量比例过低时不能形成小孔效应,VPPA增加熔深作用不明显,VPPA能量比例过大,破坏熔池受力平衡,熔池失稳,不易获得良好的焊缝成形。对比分析了11mm7A52铝合金MIG-VPPA复合焊接与单独MIG焊接工艺,结果表明MIG焊接时11mm厚7A52铝合金需要开坡口焊接两层,MIG-VPPA复合焊不开坡口仅需要一层焊接就能完成。与MIG焊相比,MIG-VPPA复合焊接接头热影响区窄,焊缝中心晶粒尺寸更为细小。MIG焊接接头系数为55.2%,焊缝中心硬度为84.5HV,MIG-VPPA复合焊接接头系数为64.4%,焊缝中心硬度为104.3 HV。MIG-VPPA复合焊焊接效率高,接头软化程度较小,更适合于厚板高强铝合金的焊接。
【学位授予单位】:内蒙古工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG457.14

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 洪海涛;韩永全;童嘉晖;庞世刚;;铝合金VPPA-MIG复合焊接电弧形态及伏安特性[J];焊接学报;2016年09期
2 陈健;冷冰;于浩楠;;多丝焊接技术研究开发的现状[J];机械制造文摘(焊接分册);2015年03期
3 姬浩;;7000系高强铝合金的发展及其在飞机上的应用[J];航空科学技术;2015年06期
4 翟彩华;冯朝辉;柴丽华;陆政;聂祚仁;陈子勇;;铝锂合金的发展及一种新型铝锂合金-X2A66[J];材料科学与工程学报;2015年02期
5 张新明;邓运来;张勇;;高强铝合金的发展及其材料的制备加工技术[J];金属学报;2015年03期
6 王学远;别亚星;杨学勤;成群林;姜恒;孙锡建;;高强铝合金熔化极等离子弧复合焊接[J];航天制造技术;2015年01期
7 魏波;潘厚宏;孙彦文;霍海龙;王贵国;;工艺参数对铝合金旁轴式等离子-MIG复合焊焊缝熔深的影响[J];热加工工艺;2014年13期
8 姬浩;;先进铝合金锻件在大型飞机上应用研究[J];热加工工艺;2014年11期
9 许可望;杨涛;李维锋;高洪明;孙强;;D36海洋平台用钢Plasma-MIG复合电弧焊接工艺研究[J];电焊机;2014年03期
10 陈树君;王旭平;张亮;李洪飞;王龙;;等离子-MIG复合焊接熔滴过渡及电弧耦合特性研究[J];焊接;2014年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张兆栋;镁合金活性焊接研究[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨睿熙;铝合金燃料贮箱熔化极等离子弧复合焊工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
2 魏波;铝合金等离子-MIG复合焊工艺研究[D];西南交通大学;2014年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋兴旺;张晓开;杨湘杰;;重力倾转铸造7A09铝锭的数值模拟及试验验证[J];特种铸造及有色合金;2018年02期
2 杨浪;赵起越;贺建;李晓刚;黄运华;;6061铝合金在模拟工业-海洋大气环境下的腐蚀研究[J];中国材料进展;2018年01期
3 冯迪;张新明;陈洪美;金云学;王国迎;;非等温回归再时效对Al-8Zn-2Mg-2Cu合金厚板组织及性能的影响[J];金属学报;2018年01期
4 路全彬;龙伟民;董显;沈元勋;张宏超;;高Si多组元铝镁焊料冲击韧性损失研究[J];稀有金属;2017年11期
5 龚文源;张贵杰;郑小平;田亚强;宋进英;陈连生;;热轧压下率对7075合金半固态显微组织的影响[J];金属热处理;2017年10期
6 李涛;曹阁;刘毅;赵慧颖;;稀土Ce对7A04铝合金耐腐蚀性能的影响[J];表面技术;2017年10期
7 潘飞;李钢;;Plasma焊接工艺在车门焊接中的应用研究[J];时代汽车;2017年20期
8 白嘉远;;铝合金材料的应用及其加工成形技术[J];世界有色金属;2017年14期
9 张萧笛;廖凯;黄鑫;陈辉;;铝合金薄壁喷砂件自然时效下的尺寸不稳定性分析[J];材料热处理学报;2017年08期
10 雷蕾;何晓聪;赵得锁;张越;;铜合金同异质板材压印-粘接复合连接的力学性能及断口分析[J];热加工工艺;2017年15期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杜红燕;镁与铝异种金属GTAW焊接区组织结构的研究[D];山东大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 童嘉晖;高强铝合金MIG-VPPA复合焊接工艺[D];内蒙古工业大学;2017年
2 纪昂;等离子-TIG复合焊接电弧物理特性及工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 向婷;李桓;杨立军;韦辉亮;高莹;;单电源三丝MIG焊的交替燃弧特性[J];机械工程学报;2015年04期
2 耿正;魏占静;韩雪飞;汪清华;王巍;邱光;;高熔敷率低热输入的Tri-Arc双丝电弧焊接方法[J];金属加工(热加工);2014年22期
3 刘文辉;何圳涛;陈宇强;唐思文;;2519A铝合金的动态力学性能及本构关系(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年07期
4 张涛;吴运新;龚海;郑细昭;蒋绍松;;蛇形热轧中轧制参数对7075铝合金厚板变形分布的影响(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年07期
5 姜柯达;陈龙;张云崖;邓运来;;亚晶界对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火过程的影响(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年07期
6 顾刚;叶凌英;蒋海春;孙大翔;张盼;张新明;;T9I6形变热处理工艺对2519A铝合金组织、力学性能及抗弹性能的影响(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年07期
7 姬浩;;先进铝合金锻件在大型飞机上应用研究[J];热加工工艺;2014年11期
8 陈树君;王旭平;张亮;李洪飞;王龙;;等离子-MIG复合焊接熔滴过渡及电弧耦合特性研究[J];焊接;2014年02期
9 Siyu Li;Jin Zhang;Jinlong Yang;Yunlai Deng;Xinming Zhang;;Influence of Mg Contents on Aging Precipitation Behavior of Al-3.5Cu-xMg Alloy[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2014年01期
10 韩永全;洪海涛;郭龙;姚青虎;;交直流混合VPPA特性及铝合金立焊工艺[J];焊接学报;2013年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 陈舟;5083铝合金搅拌摩擦焊接试验研究[D];西南交通大学;2013年
2 胡建文;GMAW快速成形熔敷焊道尺寸神经网络建模和参数预测[D];哈尔滨工业大学;2012年
3 宋荣武;铝合金激光-MIG复合焊温度场的数值模拟[D];合肥工业大学;2010年
4 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
5 石磊;5A06铝合金Plasma-MIG焊工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 刘磊;等离子MIG复合电弧的起弧及稳弧特性的研究[D];沈阳工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张廷杰;航空用高强铝合金发展新方向[J];稀有金属快报;2000年12期
2 朱旭霞;林高用;张胜华;;高强铝合金中的氢[J];有色金属加工;2000年03期
3 朱旭霞,林高用,张胜华;高强铝合金中的氢致缺陷[J];兵器材料科学与工程;2001年02期
4 潘志军,黎文献 ,马正青 ,谭敦强;高强铝合金的研究现状及展望[J];铝加工;2001年04期
5 宁爱林,曾苏民;复合强韧化对高强铝合金组织和性能的影响[J];中国有色金属学报;2003年06期
6 陈小会;揭小平;闫洪;陈国香;;高强铝合金的研究现状及进展[J];材料导报;2009年S1期
7 张蓉;郑晓静;贺平;;高强铝合金圆筒的稳定性[J];理化检验(物理分册);2011年02期
8 李英,王顺才,姚俊臣,李春玉;7075高强铝合金粗大夹杂相微观研究[J];材料工程;1992年S1期
9 沈军,宋广生,曾松岩,蒋祖龄,李庆春;雾化沉积高强铝合金材料的组织与性能[J];中国有色金属学报;1994年02期
10 杜爱华;龙晋明;裴和中;范艳芳;王永福;;高强铝合金的强韧化研究进展[J];有色金属加工;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张蓉;赵凯;郑晓静;贺平;;高强铝合金圆筒时间稳定性研究[A];2009年全国机械可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会成立大会论文集[C];2009年
2 洪班德;苏梅;;7075高强铝合金断裂过程的动态观察[A];第三次中国电子显微学会议论文摘要集(二)[C];1983年
3 ;JLHA1/G4A-640/290-42/37特强钢芯高强铝合金绞线[A];电力行业科学技术成果鉴定项目成果汇编(2012)[C];2013年
4 魏占静;李少农;宋武;;高强铝合金MIG焊工艺研究及应用[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年
5 杨尚磊;林庆琳;徐超;丁波;;A15Zn2Mg高强铝合金的微观组织与疲劳行为[A];第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册[C];2012年
6 汝继刚;伊琳娜;;高强铝合金表面强化工艺研究[A];第九届材料科学与合金加工学术会议专刊论文集[C];2004年
7 卜华全;汪辉;戈兆文;;焊接工艺监控技术及在压力容器行业中的应用[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
8 陈怀宁;胡强;杨成文;;运行管道在线焊接工艺的数值模拟[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
9 米秋占;刘光云;李建军;;成品油库项目焊接工艺[A];第四届石油工程焊接技术交流研讨会论文集[C];2006年
10 王吉斌;王涛;;焊接工艺在工艺装备上的应用[A];2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张亦筑;我市突破高强铝合金关键技术[N];重庆日报;2014年
2 记者 张媖;上船公司全面推行焊接工艺新规程[N];中国船舶报;2009年
3 肖云 郭晓疆;研究院局级课题通过验收[N];石油管道报;2010年
4 通讯员 黄东旭;中亚管道乌国段焊接工艺连创三项纪录[N];中国石油报;2009年
5 本报记者 刘红霞;焊花里走出的女专家[N];大同日报;2010年
6 刘玉英 李斌;三公司培训参建焊工[N];石油管道报;2007年
7 本报记者 郭云峰;特种材质焊接攻坚战[N];中国石化报;2010年
8 范里洪 金星 张建民 吴利国;烧结脱硫降温塔内的哈氏合金焊接工艺探讨[N];世界金属导报;2013年
9 记者 甘丰录;外高桥造船严控焊接质量见成效[N];中国船舶报;2011年
10 肖云;研究院承担的集团公司科研项目通过验收[N];石油管道报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 杨守杰;新型高强铝合金的强韧化研究[D];北京航空材料研究院;2002年
2 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
3 李旭斌;高强铝合金复杂筋板构件整体成形技术研究[D];中北大学;2015年
4 董继红;高强铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及机理研究[D];北京化工大学;2017年
5 王少刚;颗粒增强铝基复合材料焊接工艺与机理研究[D];南京航空航天大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 童嘉晖;高强铝合金MIG-VPPA复合焊接工艺[D];内蒙古工业大学;2017年
2 喻征;高强铝合金高温拉伸性能及断裂行为研究[D];太原科技大学;2015年
3 李金龙;B93高强铝合金热压缩变形及断裂行为的模拟研究[D];中南大学;2012年
4 潘志军;热处理对7B04高强铝合金强韧性的影响[D];中南大学;2002年
5 索斌;拉压载荷下高强铝合金疲劳裂纹扩展参数有限元研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
6 商燕;高强铝合金疲劳断裂过程的微观机理研究及有限元模拟[D];燕山大学;2012年
7 肖波;TBM主梁焊接工艺过程数值模拟的研究[D];郑州大学;2015年
8 季自同;特高压变压器用片式散热器焊接工艺的实验设计研究[D];上海交通大学;2015年
9 白峰;薄壁箱型臂焊接工艺优化[D];大连理工大学;2015年
10 何海胜;港口移动高架起重机结构及焊接工艺分析[D];华南理工大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026