铝合金后中值波电流焊接工艺研究.PDFVIP

华 南 理 工 大 学 学 报 （自然科 学版 ） 第４３卷 第３期 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ４３　Ｎｏ３ ２０１５年３月 （ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｍａｒｃｈ　２０１５ 文章编号：１０００５６５Ｘ（２０１５）０３００１５０６ 　 铝合金后中值波电流焊接工艺研究  朱强　薛家祥 　徐敏　董昌文　王磊磊　恒功淳 （华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州５１０６４０） 摘　要：一脉一滴的熔滴过渡被广泛认为是脉冲熔化极惰性气体保护焊中最好的过渡形 式，通过在方波脉冲的峰值后增加一个后中值脉冲能有效增强熔滴过渡的可控性，提高焊接 过程稳定性和焊缝成形效果．文中利用小波分析仪采集焊接过程瞬时电流电压信号，经过分 析得到电流－电压分布概率和ＵＩ图，并将两者与焊缝外观相结合一起综合评定焊接效果． １．２ｍｍ铝合金ＥＲ４３０３焊丝焊接实验表明：在平均电流不变的情况下，采用后中值脉冲波形 焊接能明显提高焊缝成形的质量，在焊缝表面形成规整的鱼鳞纹；中值电流取值太小，控制 熔滴过渡的作用不明显，只是相当于增加了基值时间；取值太大，相当于增加了峰值时间，焊 接过程不稳定；后中值时间太短，能量积累不够，不能控制熔滴过渡；时间太长容易造成熔滴 过渡不规则，焊缝的鱼鳞纹消失；后中值电流时间取值在６～１０ｍｓ范围内，取值在强弱脉冲 电流平均值左右时，焊接过程稳定，焊缝鱼鳞纹光亮、规整、美观． 关键词：铝合金；脉冲熔化极惰性气体保护焊；后中值波；电流波形控制 中图分类号：ＴＧ４４４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００５６５Ｘ．２０１５．０３．００３ 　　铝合金是一种在制造业中广泛使用的轻质合金 多脉一滴、一脉一滴和一脉多滴．其中一脉一滴的熔 材料，具有比重小、质量轻、强度高、抗腐蚀性好、回 滴过渡形式电弧稳定，飞溅小，焊缝成型良好，被认 收再利用方便等特点．但是铝合金材料的焊接困难 ［５６］ 为是最佳的焊接过渡方式 ．但由于熔滴过渡的过 问题一直是制约其广泛使用的障碍，与传统的黑色 程复杂，受到液体表面张力、等离子流力、重力、斑点 金属材料相比，铝合金有热导率大、易氧化、材质较 压力以及具有收缩效应的电磁力等多种力的影响， 软、热强性低等特点，焊接过程中极易堵丝，焊塌陷 同时焊接速度、保护气成分等也对焊接过程有重要 ［１］ 和产生气孔，其焊接方法一直是研究热点 ．脉冲 影响，想要去定量分析控制会非常困难，许多研究人 熔化极惰性气体保护焊（ＰＭＩＧ）是一种可行的铝合 员从多方面进行了大量的尝试，取得了一些效 金焊接方法，它具有较宽的电流调节范围，有利于实 ［７１４］ 果 ．有研究发现，当熔滴尺寸不大时，电流的大 现全位置焊接，可有效控制焊接热量输入等特点，适 小对熔滴过渡的方式有重要的影响．从波形控制熔 ［２４］ 合于热敏感性强的铝合金材料的焊接 ． 滴过