CMT焊接翻译5.docxVIP

研究冷的金属过渡工艺焊接6Al-4V钛合金的熔滴过渡行为摘要?? Ti-6Al-4V合金由于其优良的综合机械性能广泛用于航空发动机产业。在本文中，通过分析捕获的电波和熔滴过渡过程的高速图像已研究冷的金属过渡工艺焊接6Al-4V钛合金的熔滴过渡行为。结果表明，焊接Ti-6Al-4V合金CMT的电流和电压波形不同于传统CMT循环。脉冲电流出现在短路相以调节不同阶段的能量分布，并且它导致溶滴的平滑过渡过程。用增大送丝率或降低电感修正值增加熔滴过渡的频率。用高的送丝率或小的电感校正值增加液滴尺寸。1 介绍Ti-6Al-4V合金由于其优异的综合权机械性能和质量轻特点，广泛用于制造压缩机磁盘和航空发动机叶片 [1-3]。各种焊接程序应用在焊接6AL-4V钛合金如激光束焊接（LBW）[4，5]，电子束焊接（EBW）[6-8]，线性摩擦焊（LFW）[9-11]，钨极氩弧焊（GTAW）[12]和熔化极气体保护焊接（GMAW）[13]。 GMAW具有高生产率和方便自动应用的优势[14]。然而，熔化极气体保护焊的能量密度相对较低，因此热影响区（HAZ）宽。它影响了焊接质量特别是薄部。冷金属过渡（CMT），作为改进的熔化极气体保护焊工艺，在短路相通过焊丝的运动完成熔滴脱离焊丝，因此，当液滴脱离焊丝，它几乎需要没有电磁力。因此，CMT工艺不仅具有熔化极气体保护焊成本低、效率高的特点，而且还有效地降低了热输入。此前Pickin 和 Young通过比较传统的电弧焊接和焊接薄铝合金板的CMT工艺之间工艺稳定性宝道CMT工艺基本操作原则。这项用于焊接铝板的工作已经被Feng et al.扩展 [16]。通过张等[17]进一步研究，在焊接铝与钢中也有关于CMT工艺的典型特征类似的发现。基于上述研究，对传统的电弧特性和CMT工艺的液滴过渡行为进行了概括。而在短路时电流和电压几乎接近零，热输入大大降低。进一步研究已经扩展到镍合金的焊接和不同的金属焊接。贝努瓦等 [18]研究使用CMT工艺对铬镍铁合金718的可焊性，Rozmus-Górnikowska等[19]对 CMT在钢上堆焊铬镍铁合金625的组织进行了描述。Cao等 [20]对使用 CMT工艺对AA6061-T6焊接到硼钢的可焊性进行了研究，张等。 [21]研究了AA6061铝合金的激光CMT复合焊接。尚等 [22]研究了CMT焊接镁/铝异种金属的组织和力学性能。然而，这是值得注意的是，通过用的铝或铝合金做填充金属实验揭示CMT工艺的典型特征??。用填充金属焊接的熔滴过渡行为的无瞬态详尽工作的现象具有不同的物理学粘度和表面张力系数对铝合金进行了研究，如钛或钛合金。在本文中，我们研究了冷的金属过渡工艺焊接6Al-4V钛合金的熔滴过渡行为。通过分析电流和电压波形，研究了液滴过渡过程中不同相的能源分布，熔滴过渡的动态过程是通过高速图像观察。此外，也对使用不同的参数的液滴过渡行为进行了研究。2实验基体金属和焊丝都是6Al-4V钛合金和具体的组成范围是在表1中详细说明。焊丝直径保持为1.2毫米，并所有实验基体金属被加工成150×100×8毫米。为捕获熔滴的高速图像液滴和捕获电信号开发了图.1中所示的简单的视觉传感系统。高速电荷耦合（CCD）照相机是HiSpec5.帧捕获速率设定为1150帧/秒、1280×1024的分辨率。电流和电压的瞬态采集组件是基于霍尔电流和电压传感器制成。示波器用来采集波形是Aligent MSO6034A和采样宽度分别设定为5ms/grid或 20ms/grid。在图.2中所示的液滴尺寸是通过焊丝与溶滴之间测量比例关系计算的。从采集电流和电压波形获得瞬时值。电弧瞬间功率值Pi是用公式计算。 （1），从测量的瞬时电流和瞬时电压Vi的乘积而得。由约瑟夫等研究[23]。Koiotynskii等人[24]已经表明当研究脉冲焊接时，该方法比这是平均值的基础上将具有更高的精确度。一个CMT循环在过程值中由2个巨大差异的阶段组成;因此，通过使用这种方法来实现更高的精确度而不是采用平均值。因此，该在（T1，T2）时间间隔能量输出用公式.（2）进行了计算，它是在该时间段的积分。 Pi=ViIi (1) (2)由CMT焊接系统进行所有的试验，CMT焊接系统是由福尼斯高级4000焊接电源和机器人KUKA KR6组成。焊丝的运动是通过CMT数字控制焊炬送丝机控制的。研究的试验详细参数在表2中。由于统一调整模式，施加的平均电流和电压值是通过设定送丝速度设定。各种焊接电流和电压的焊丝熔化速度如图. 3所示，并且数据来自弗尼斯专家系统。3结果3.1在CMT工艺焊接TI-6AL-4V合金中的瞬态现象为了说明的CMT焊接T-6AL-4V合金工艺的稳定性，采集电流和电压的瞬态值串联连接在按时间顺序电流 - 电压坐标平面，如图.4所