脉冲GMAW焊接熔滴过渡主动控制模式的数值分析

摘要

在GMAW焊接的几种过渡形式中,射滴过渡被认为是最理想的熔滴过渡形式,但无论是对于连续电流的GMAW还是脉冲GMAW焊接,射滴过渡仅存在于一个较窄的临界电流区间,并受到多种焊接条件的影响.本文通过数值分析来研究稳定射滴过渡的工艺条件及其影响因素,为实现脉冲GMAW焊接熔滴过渡主动控制提供理论基础.本文基于熔滴过渡的受力分析,并考虑振荡速度对熔滴长大和脱离过程的影响,利用

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主要符号表

第一章绪论

1.1选题意义

1.2熔滴过渡的影响因素

1.2.1焊接电流的影响

1.2.2保护气体成分的影响

1.2.3焊丝干伸长的影响

1.3脉冲GMAW焊接熔滴过渡的研究现状

1.3.1脉冲GMAW焊接熔滴过渡的三种形式

1.3.2一脉一滴过渡的研究现状

1.4 GMAW焊接熔滴过渡理论的研究现状

1.4.1静力平衡理论和不稳定收缩理论

1.4.2能量最小原理

1.4.3流体动力学理论

1.4.4“质量－弹簧”理论

1.5本文的主要研究内容

第二章GMAW焊接熔滴过渡的动态模型

2.1数学模型的建立

2.2力学模型的描述

2.2.1电磁收缩力

2.2.2等离子流拉力

2.2.3表面张力和重力

2.3关键问题的处理

2.3.1采用的计算方法

2.3.2熔滴质量的计算

2.3.3弹性系数k及阻尼系数b的确定

2.3.4 临界位移的确定

2.4本章小结

第三章连续电流GMAW焊接熔滴过渡的动态分析

3.1分析方法及材料物性参数的选择

3.2不同电流条件下熔滴的振荡和脱离

3.3熔滴过渡动态过程的分析

3.4熔滴尺寸的预测

3.4.1 临界位移的预测

3.4.2脱离尺寸和过渡频率的预测

3.4.3 临界半径和脱离半径的比较

3.5计算值与实验结果的比较

3.6本章小结

第四章脉冲GMAW焊接熔滴过渡主动控制模式的研究

4.1脉冲GMAW焊接熔滴过渡主动控制分析方法

4.2基值电流阶段熔滴的动态分析

4.3焊接电流对熔滴过渡行为的影响

4.3.1过渡激发电流施加时刻对熔滴过渡的影响

4.3.2过渡激发电流值对熔滴过渡的影响

4.3.3振荡激发电流值对熔滴过渡的影响

4.4熔滴振荡频率的影响因素

4.5主动控制脉冲波形的设计

4.6实验验证

4.7本章小结

第五章结论

参考文献

致谢

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