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《脈沖mig焊接外加磁場控制研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要脈沖川G焊接外加磁場控制研究21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，水下焊接是海洋工程建設(shè)、維護(hù)重要的支持技術(shù)之一，水下焊接面臨深水油氣田開發(fā)帶來的巨大挑戰(zhàn)。TIG焊接能夠適應(yīng)的最大水深大約是500m，MIG焊接能夠用于水深超過1000m的場合。國外研究雖然實(shí)現(xiàn)了250bar壓力即相當(dāng)于2500m水深條件之下的MIG焊接的重大突破，但是沒有徹底解決高壓之下MIG焊接熔滴過渡受阻問題，而只是被動(dòng)地將弧長控制在非常之短，不可避免的短路過渡導(dǎo)致焊接過程不夠穩(wěn)定和接頭質(zhì)量欠佳。因?yàn)镴'l-Di：i磁場能夠顯著增加弧柱電場強(qiáng)度、能量密度和電弧挺度，所以有望從根本
2、上解決制約高壓MIG焊接研究的首要問題，即高壓之下反向等離子流阻礙等離子流、導(dǎo)致熔滴過渡困難的問題，并借助于J't-Dn縱向磁場的電磁攪拌作用改善接頭焊接質(zhì)量。本論文的依托項(xiàng)目是國家自然科學(xué)基金課題“海洋結(jié)構(gòu)修復(fù)用空氣加壓高壓MIG焊接的J'l-Dl：l磁場控制"(40776054)。本論文主要研究常壓環(huán)境下，磁場對MIG焊接電弧特性、熔滴過渡行為等的影響，其成果將為依托項(xiàng)目擬定的高壓環(huán)境之下磁場控制MIG焊接研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本論文以高速攝像和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等為手段，研究了常壓環(huán)境下脈沖MIG焊接多'l-Dn磁場控制的影響因素。本文采用縱
3、向磁場，在相同的保護(hù)氣體下，以焊接電流、勵(lì)磁電流為控制參數(shù)進(jìn)行MIG焊接，全面、深入地分析了縱向磁場對脈沖MIG焊電弧形態(tài)、熔滴過渡行為、焊絲熔化特性的影北京化上大學(xué)碩士學(xué)位論義響特點(diǎn)，提出了磁場控制脈沖MIG焊接工藝。在綜合考慮工程實(shí)用性和磁控穩(wěn)定性等因素的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了縱向磁場裝置，將外加磁場技術(shù)用于脈沖MIG焊接，期望通過磁場能量平衡高壓環(huán)境介質(zhì)壓力的影響，從根本上突破熔滴過渡問題，改善接頭質(zhì)量。本論文利用有限元方法對影響焊接區(qū)域外加磁場分布的相關(guān)因素進(jìn)行仿真研究，分析了勵(lì)磁線圈的形狀、位置、勵(lì)磁電流的大小、焊接材料的變化等諸多
4、因素對磁場分布的影響，為在不同形式下焊接時(shí)選擇科學(xué)、合理的外加磁場控制提供了理論上的支持。研究結(jié)果表明，合理設(shè)置縱向磁場的參數(shù)可以有效地控制焊接質(zhì)量，適應(yīng)不同場合的焊接要求，從而為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高壓環(huán)境焊接奠定了基礎(chǔ)。本論文提出，采用外加縱向磁場控制電弧形態(tài)，進(jìn)而控制熔滴過渡過程，以純氬氣保護(hù)氣體獲得穩(wěn)定的射滴過渡形式。為此，本論文建立了一套磁場控制的脈沖MIG焊接系統(tǒng)，主要包括性能優(yōu)良的焊接電源、穩(wěn)定可靠的送絲系統(tǒng)、簡單實(shí)用的勵(lì)磁裝置和操作簡單的焊接平臺(tái)，以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對焊接過程中的焊接電壓、焊接電流、電弧圖像等重要參數(shù)進(jìn)
5、行同步采集，實(shí)際工作過程為：高速攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝磁控焊電弧及熔滴過渡過程，同時(shí)數(shù)據(jù)采集卡采集焊接電弧電壓、電流信號(hào)以及高速攝像機(jī)Strobe輸出信號(hào)，從而準(zhǔn)確確定每一幀高速圖像的拍攝時(shí)刻，并與電壓、電流信號(hào)相對應(yīng)，實(shí)現(xiàn)焊接過程的多信息同步采集。本論文利用磁場控制脈沖MIG焊接系統(tǒng)進(jìn)行了焊接實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了外加縱向磁場對射滴過渡過程的控制作用。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用外加磁場控制脈沖MIG焊接電弧，以純氬氣氣體保護(hù)，獲得了穩(wěn)定的射滴過渡形式，解決了Il摘要熔滴過渡穩(wěn)定性問題，為以后高壓環(huán)境MIG焊接提供了良好的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。關(guān)鍵詞：外加縱向磁場，脈沖MIG焊接
6、，熔滴過渡，數(shù)據(jù)采集，焊接參數(shù)，LabVIEW北京化_L大學(xué)碩士學(xué)位論文THERESEARCHOFPULSEDMIGWELDINGINEXTERNALMAGNETICFIELDABSTRACTThe21stcenturyisthecenturyofmarine．Asoneoftheimportantsupportingtechnologies，underwaterweldingisusedinoceanengineeringconstruction，whichfacesuptothegreatchallengeofdevelopmento
7、foil&gasfieldsindeepwater．TIGweldingcanadapttothegreatestdepthof500m，andMIGweldingcanbeusedinthesituationatdepthgreaterthanabout1000m．AlthoughstudyabroadhasmadeimportantbreakthroughintheMIGweldingundertheconditionsof250barpressure，whichisequaltotheconditionofthewaterdepth
8、of2500m，ithasn’tresolvedMIGweldingdripmeltingtranslationbottlenecksunderhigh—pressureconditionsc
