超薄無縫鋁管焊縫成形焊接質(zhì)量控制研究
低頻，當(dāng)脈沖頻率和脈沖基脈比固定時(shí)，隨著脈沖占空比的增大，無縫鋁管的無縫鋁管焊縫變得越來越連續(xù)；高頻，隨著脈沖占空比的增大，無縫鋁管焊縫寬度的均勻性變得越來越好。不同的脈沖參數(shù)下，0.1mmSUS321薄無縫鋁管的脈沖 微束等離子弧無縫鋁管焊縫寬度在0.36mm至0.68mm范圍內(nèi)變化，而無縫鋁管焊縫厚度則圍繞0.12mm上下波動。獲得良好的無縫鋁管焊縫成形質(zhì)量的脈沖參數(shù)選擇范圍：占 空比：30%70%基脈比：0.190.73頻率：50hz500hz通過對無縫鋁管焊縫組織的金相分析知，無縫鋁管焊縫物相組成為奧氏體，晶粒細(xì)小，為較均勻細(xì)小的等軸晶，或者等軸晶和柱狀晶二者共存。脈沖頻率、脈沖基脈比和脈沖占空比會 對無縫鋁管焊縫組織細(xì)化產(chǎn)生影響。當(dāng)占空比和基脈比固定不變，隨著脈沖電流頻率的增加，無縫鋁管焊縫中心位置奧氏體晶粒大小有逐漸減小的趨勢，且變得越來越均勻；當(dāng)脈沖頻 率和占空比固定時(shí)，無縫鋁管焊縫中心位置奧氏體晶粒大小隨基脈比的變化規(guī)律不明顯；當(dāng)脈沖頻率和脈沖基脈比固定時(shí)，隨著占空比的增大，無縫鋁管焊縫中心位置奧氏體晶粒有逐 漸增大的趨勢，且變得越來越不均勻。脈沖電流信號的失真度和脈沖上升/下降與無縫鋁管焊縫成形有密切的關(guān)系。當(dāng)脈沖電流信號的失真度增大時(shí)，無縫鋁管焊縫寬度先減小后增大。無縫鋁管焊縫厚度隨失真度的增大基本保持不 變。當(dāng)脈沖電流信號的上升沿增大時(shí)，無縫鋁管焊縫寬度有逐漸減小的趨勢。無縫鋁管焊縫厚度隨上升沿的增大基本保持不變。
通過測量和分析可知，無縫鋁管焊縫脈沖電流信號的平均失真度隨著脈沖頻率的增大而增大。脈沖上升/下降沿也隨著頻率的增大而越明顯。使用單因素實(shí)驗(yàn)方法，研究了脈沖電流的脈沖參數(shù)對無縫鋁管焊縫成形的影響。分析表明：低頻，當(dāng)脈沖頻率和脈沖占空比固定時(shí)，隨著脈沖基脈比的增大，無縫鋁管焊縫連續(xù)性變 得越來越好；高頻，隨著脈沖基脈比的增大，無縫鋁管焊縫寬度變得越來越均勻。當(dāng)基脈比較小時(shí)，當(dāng)脈沖占空比和基脈比固定時(shí)，隨著脈沖頻率的增大，不銹鋼薄板的焊 縫變得越來越連續(xù)；當(dāng)基脈比較大時(shí)，隨著脈沖頻率的增大，無縫鋁管焊縫寬度變得越來越均勻。
結(jié)合脈沖微束等離子弧焊接方式和脈沖焊熱輸入線能量控制原理，本文首先根據(jù)0.1mm超薄無縫鋁管的易變形和燒穿特性。確立了其焊接方法和焊接參數(shù)的相互 匹配。使用單面焊雙面成形對0.1mm超薄無縫鋁管進(jìn)行脈沖微束等離子弧對接焊。焊接過程中的脈沖電流信號用基于LabVIEW軟件和硬件平臺進(jìn)行采 集。LabVIEW環(huán)境下編寫圖形化程序?qū)γ}沖電流信號上升/下降沿進(jìn)行測量和分析。根據(jù)脈沖電流信號的失真特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了平均失真度測量脈沖電流信號失真的方法，即由幅度失真、相位失真和高頻噪聲失真的加權(quán)平均來度量采集的脈沖電信號的失真程度。
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