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VPPAW穿孔特性与焊缝成形稳定性的研究及控制

裴利程  
【摘要】: 穿孔的稳定过渡是影响等离子焊缝成形的重要因素。基于其过程复杂、研究手段有限的特点,本文以温度场分布对过渡成形的影响为主要研究对象,实现穿孔稳定成形过程的控制。 通过穿孔过程分解研究,揭示出焊接工艺参数在小孔稳定建立过程中的影响规律。试验结果表明,焊接电流是影响穿孔加热速度及温度场分布的主要因素;离子气流量是影响穿孔挖掘速度及小孔形状的重要因素,并通过改变穿孔时间对加热过程施加影响;送丝时刻可改变穿孔成形,但对温度变化影响小。 鉴于穿孔过程的复杂性,起弧程序采用弱规范加热、强规范挖掘的控制策略,使穿孔加热过程与穿孔挖掘过程相对独立,达到降低控制难度,提高控制精度的目的。 在此基础上,通过控制起弧程序,确保穿孔时刻小孔周围的温度场分布接近优良焊缝的温度场分布,最终实现起弧的稳定成形。试验证实,穿孔时刻的温度场分布状态是影响起弧稳定成形的决定因素,其实质是保证穿孔时刻的熔池分别达到力和热的稳定平衡状态,小孔自稳定调节过程最短。


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