中厚板低频脉冲TIG打底焊的电弧形态及熔池行为

作     者：石玗 王开飞 张刚 朱映瑞 SHI Yu;WANG Kaifei;ZHANG Gang;ZHU Yingrui

作者机构：兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 

出 版 物：《华南理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2019年第47卷第4期

页      面：107-113页

核心收录：

学科分类：1304[艺术学-美术学] 13[艺术学] 080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51675256) 甘肃省基础研究创新群体计划项目(17JR5RA107) 甘肃省高等学校科研项目(2018A-018) 兰州理工大学红柳优秀青年人才扶持计划项目~~ 

主　　题：中厚板 打底焊 脉冲TIG 单面焊双面成形 电弧形态 熔池行为 

摘      要：针对中厚钢板传统背衬板手工打底焊接工艺存在的效率低、工序复杂、过程稳定性差等问题,采用低频率、大占空比的脉冲TIG方法来实现无衬板5mm大钝边16MnR钢的单面焊双面成形.利用高速摄像详细观察了焊接电弧穿过熔孔的被压缩过程,统计分析了一定焊接速度下电弧尾焰偏转角度和长度与焊缝熔透的相关性.实验结果表明:在一定焊接规范下,电弧熔化钝边形成孔状熔池,穿过熔孔的电弧尾焰偏转角度和长度均与焊接速度呈负相关,且与焊缝熔透程度约呈现正相关,通过观测电弧尾焰尺寸,可对打底焊时焊缝的熔透程度做出预判;电弧周期性变化的热力耦合作用增强了熔池液态金属的搅拌及对流作用,在表面张力、重力、电弧力以及气体吹力的共同作用下,熔孔侧壁上的液态金属向熔池边缘及底部流动,增强了熔池中的热传导,能有效增加焊缝熔深.