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KTIG-MIG复合焊接电弧与熔滴行为及接头温度场分析
1
作者
张鸿昌
张乾
+4 位作者
李一楠
张洪涛
赫文虎
高建国
苏昭方
《焊接学报》
北大核心
2025年第7期41-49,共9页
为解决现有小孔钨极惰性气体保护焊-金属惰性气体保护焊(keyhole tungsten inert gas-metal inert gas, KTIG-MIG)复合焊接深熔透不足的问题,进一步提高中厚板焊接效率和质量,提出了新型结构的KTIG-MIG复合焊接方法,实现了KTIG深熔透特...
为解决现有小孔钨极惰性气体保护焊-金属惰性气体保护焊(keyhole tungsten inert gas-metal inert gas, KTIG-MIG)复合焊接深熔透不足的问题,进一步提高中厚板焊接效率和质量,提出了新型结构的KTIG-MIG复合焊接方法,实现了KTIG深熔透特性和MIG高熔覆率的优势互补.通过复合焊接试验,研究了不同工艺参数对耦合电弧形态变化及熔滴过渡行为的影响规律.利用组合热源模型分析了对接接头的温度场变化.结果表明,在一定的焊接参数范围下,KTIG电流或MIG电流的增加会导致复合电弧底部宽度增大,确定了厚度为8 mm的Q235B低碳钢板在KTIG电流为350 A、MIG电流为220 A和MIG电弧电压为22 V的工艺参数下有较好耦合效果. KTIG电弧的引入对MIG焊熔滴过渡产生了影响,丝极间距的增加促使熔滴过渡方式由射滴过渡向滴状过渡甚至短路过渡转变.而随着KTIG电流的增加,熔滴过渡从射滴过渡转为射流过渡.通过接头温度场模拟发现,丝极间距对热输入影响较大且与焊接热效率近似呈反比关系.
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关键词
小孔钨极惰性气体保护焊-金属惰性气体保护焊复合焊接
电弧形态
熔滴过渡
温度场
热输入
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职称材料
铝/铜异种金属电阻热辅助超声波缝焊工艺特性
被引量:
3
2
作者
于江
潘俊林
+3 位作者
苗惺林
张洪涛
高建国
苏昭方
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期76-81,I0007,I0008,共8页
1060纯铝箔作为中间层,通过电阻热辅助超声波缝焊的方式实现1 mm厚度6061铝合金和T2紫铜异种金属焊接,分析了焊接过程中电阻热对铝/铜焊接接头焊缝成形、界面形貌、温度场以及力学性能的影响.结果表明,采用单独超声波缝焊焊接铝/铜异种...
1060纯铝箔作为中间层,通过电阻热辅助超声波缝焊的方式实现1 mm厚度6061铝合金和T2紫铜异种金属焊接,分析了焊接过程中电阻热对铝/铜焊接接头焊缝成形、界面形貌、温度场以及力学性能的影响.结果表明,采用单独超声波缝焊焊接铝/铜异种金属时,因产生的焊接能量较小,接头连接界面处仅局部区域位置形成连接,接头拉剪强度为45 MPa.但在电阻热辅助超声波缝焊过程中,电阻热的加入能够有效预热工件,令待焊材料表面发生软化,在高频振动作用下,接头连接界面处形成有效连接.同时,引入电阻热提高了铝/铜界面处温度,由单独超声波缝焊的140℃增加至190℃,界面处原子扩散距离增加,获得焊接接头的拉剪强度增加至75 MPa,相对前者接头拉剪强度提高67%.
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关键词
电阻热
超声波缝焊
异种金属
力学性能
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职称材料
等离子弧−MIG焊丝振荡式复合焊接工艺
3
作者
张鸿昌
李一楠
+3 位作者
于江
张靖祎
张洪涛
高建国
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期61-66,82,I0006,I0007,共9页
针对现有的等离子弧-MIG复合焊接过程中的双弧排斥问题,基于MIG焊丝位移规律性改变提出了一种新型的MIG焊丝振荡与等离子弧共熔池的复合焊接工艺.通过调节MIG焊丝电机转速(振荡频率)和振荡振幅进行了焊接工艺试验.结果表明,随着电机转速...
针对现有的等离子弧-MIG复合焊接过程中的双弧排斥问题,基于MIG焊丝位移规律性改变提出了一种新型的MIG焊丝振荡与等离子弧共熔池的复合焊接工艺.通过调节MIG焊丝电机转速(振荡频率)和振荡振幅进行了焊接工艺试验.结果表明,随着电机转速(振荡频率0~41 Hz)的增加,等离子弧与MIG电弧排斥减弱,耦合趋势增大.尤其是电机转速为2000 r/min(振荡频率33 Hz)时,共熔池复合焊接效果较好;MIG焊炬振荡振幅为1 mm时,电弧形状最为稳定,但振荡频率和振荡振幅过大均不利于焊接过程稳定性;MIG焊炬振荡提高了熔滴过渡频率,使焊丝尖部呈现小熔滴过渡,减小了焊接飞溅.对接试验力学性能测试表明,抗拉强度、抗弯强度均随振荡频率的提高呈现先增大后减小趋势,分析认为MIG焊炬振荡具有一定搅拌熔池的作用,有效提高了焊接接头的力学性能.
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关键词
等离子弧−MIG复合焊接
振荡频率
电弧形态
力学性能
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职称材料
题名
KTIG-MIG复合焊接电弧与熔滴行为及接头温度场分析
1
作者
张鸿昌
张乾
李一楠
张洪涛
赫文虎
高建国
苏昭方
机构
青岛理工大学
哈尔滨理工大学
哈尔滨工业大学(威海)
经典重工集团股份有限公司
出处
《焊接学报》
北大核心
2025年第7期41-49,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(52175305)
国家自然科学基金联合基金项目(U22B20127)
山东省泰山学者工程项目(tstp20230618)。
文摘
为解决现有小孔钨极惰性气体保护焊-金属惰性气体保护焊(keyhole tungsten inert gas-metal inert gas, KTIG-MIG)复合焊接深熔透不足的问题,进一步提高中厚板焊接效率和质量,提出了新型结构的KTIG-MIG复合焊接方法,实现了KTIG深熔透特性和MIG高熔覆率的优势互补.通过复合焊接试验,研究了不同工艺参数对耦合电弧形态变化及熔滴过渡行为的影响规律.利用组合热源模型分析了对接接头的温度场变化.结果表明,在一定的焊接参数范围下,KTIG电流或MIG电流的增加会导致复合电弧底部宽度增大,确定了厚度为8 mm的Q235B低碳钢板在KTIG电流为350 A、MIG电流为220 A和MIG电弧电压为22 V的工艺参数下有较好耦合效果. KTIG电弧的引入对MIG焊熔滴过渡产生了影响,丝极间距的增加促使熔滴过渡方式由射滴过渡向滴状过渡甚至短路过渡转变.而随着KTIG电流的增加,熔滴过渡从射滴过渡转为射流过渡.通过接头温度场模拟发现,丝极间距对热输入影响较大且与焊接热效率近似呈反比关系.
关键词
小孔钨极惰性气体保护焊-金属惰性气体保护焊复合焊接
电弧形态
熔滴过渡
温度场
热输入
Keywords
keyhole tungsten inert gas-metal inert gas hybrid welding
arc morphology
molten droplet transfer
temperature field
heat input
分类号
TG403 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
铝/铜异种金属电阻热辅助超声波缝焊工艺特性
被引量:
3
2
作者
于江
潘俊林
苗惺林
张洪涛
高建国
苏昭方
机构
哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学(威海)
山东
经典重工集团股份有限公司
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期76-81,I0007,I0008,共8页
基金
山东省重大科技创新工程(2019JZZY010366)
中央引导资金(YDZX20203700003578)
+2 种基金
山东省自然基金项目(ZR2019PEE010)
21年山东省新旧动能转换重大产业攻关项目
威海市产研院专项支持项目(2020001PTXM08).
文摘
1060纯铝箔作为中间层,通过电阻热辅助超声波缝焊的方式实现1 mm厚度6061铝合金和T2紫铜异种金属焊接,分析了焊接过程中电阻热对铝/铜焊接接头焊缝成形、界面形貌、温度场以及力学性能的影响.结果表明,采用单独超声波缝焊焊接铝/铜异种金属时,因产生的焊接能量较小,接头连接界面处仅局部区域位置形成连接,接头拉剪强度为45 MPa.但在电阻热辅助超声波缝焊过程中,电阻热的加入能够有效预热工件,令待焊材料表面发生软化,在高频振动作用下,接头连接界面处形成有效连接.同时,引入电阻热提高了铝/铜界面处温度,由单独超声波缝焊的140℃增加至190℃,界面处原子扩散距离增加,获得焊接接头的拉剪强度增加至75 MPa,相对前者接头拉剪强度提高67%.
关键词
电阻热
超声波缝焊
异种金属
力学性能
Keywords
resistance heat
ultrasonic seam welding
dissimilar metals
mechanical properties
分类号
TG453 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
等离子弧−MIG焊丝振荡式复合焊接工艺
3
作者
张鸿昌
李一楠
于江
张靖祎
张洪涛
高建国
机构
青岛理工大学
哈尔滨理工大学
哈尔滨工业大学
山东
经典重工集团股份有限公司
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期61-66,82,I0006,I0007,共9页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(52175305)
国家自然科学基金企业联合基金资助项目(U22B20127)
2022年度山东省新旧动能转换重大产业攻关项目.
文摘
针对现有的等离子弧-MIG复合焊接过程中的双弧排斥问题,基于MIG焊丝位移规律性改变提出了一种新型的MIG焊丝振荡与等离子弧共熔池的复合焊接工艺.通过调节MIG焊丝电机转速(振荡频率)和振荡振幅进行了焊接工艺试验.结果表明,随着电机转速(振荡频率0~41 Hz)的增加,等离子弧与MIG电弧排斥减弱,耦合趋势增大.尤其是电机转速为2000 r/min(振荡频率33 Hz)时,共熔池复合焊接效果较好;MIG焊炬振荡振幅为1 mm时,电弧形状最为稳定,但振荡频率和振荡振幅过大均不利于焊接过程稳定性;MIG焊炬振荡提高了熔滴过渡频率,使焊丝尖部呈现小熔滴过渡,减小了焊接飞溅.对接试验力学性能测试表明,抗拉强度、抗弯强度均随振荡频率的提高呈现先增大后减小趋势,分析认为MIG焊炬振荡具有一定搅拌熔池的作用,有效提高了焊接接头的力学性能.
关键词
等离子弧−MIG复合焊接
振荡频率
电弧形态
力学性能
Keywords
PAW−MIG hybrid welding
oscillation frequency
arc morphology
mechanical properties
分类号
TG444 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
KTIG-MIG复合焊接电弧与熔滴行为及接头温度场分析
张鸿昌
张乾
李一楠
张洪涛
赫文虎
高建国
苏昭方
《焊接学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
铝/铜异种金属电阻热辅助超声波缝焊工艺特性
于江
潘俊林
苗惺林
张洪涛
高建国
苏昭方
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
等离子弧−MIG焊丝振荡式复合焊接工艺
张鸿昌
李一楠
于江
张靖祎
张洪涛
高建国
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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