付志伟[7]利用FLUENT软件,研究了热丝穿孔型等离子弧焊电弧熔滴耦合机制,通过建立三维电弧模型对熔滴受力分析,研究表明,焊接电流、送丝速度、离子
付志伟[7]利用FLUENT软件,研究了热丝穿孔型等离子弧焊电弧熔滴耦合机制,通过建立三维电弧模型对熔滴受力分析,研究表明,焊接电流、送丝速度、离子气流量、钨极内缩量是影响熔滴过渡的重要因素,其中,焊接电流的影响最为明显。通过对无填丝、填丝、热丝穿孔型等离子弧焊接进行工艺试验发现,当焊接电流为140A、焊速为140mm/min、离子气流量为3.0L/min时,形成的焊缝成形较好,但有咬边现象。当送丝速度与热丝电流均为0时,焊缝成型较好且无咬边等缺陷。当热丝电流为50A时,焊缝熔透但未形成穿孔,继续增加热丝电流至100A时,穿孔形成。当热丝电流达到150A至200A时,热输入量过大焊缝质量变差,背面成形恶化。
赵华夏[8]对高压环境下熔滴过渡进行了研究,利用高速摄像系统对脉冲MIG焊过程进行观察发现,0.3MPa压力环境下熔滴过渡过渡时机较常压稍有提前,当焊接电流大于300A时,可实现稳定过渡。高压环境下,焊接电流不高时,电弧形态不再是原先的钟罩形,而是圆柱形,阴极射流对熔滴过渡产生较大影响。0.7MPa压力环境下,通过提高脉宽大小可保证焊接过程中熔滴过渡的稳定性,来实现常压下一脉一滴过渡。天津工业大学的刘光春、王飞翔[9]等人对高强度X80钢管道的GMAW熔滴过渡行为进行了研究,利用高速摄像采集熔滴过渡数据,提取短路过渡部分的电信号,研究其动态响应机制发现,电磁力对熔滴过渡过程影响较大 ,若使熔滴达到平稳过渡,必须配合适当的焊接参数。熔滴在过渡时受到几个力的综合作用,其中重力、等离子流力、电磁力和表面张力对熔滴和熔池振荡产生重要影响。同时,固定其他参数不变,对电流电压波形进行控制,从而减低熔滴脱落瞬间的电流值和电磁影响力,进而减小液桥爆断影响。长春理工大学的刘万强、李彦青、刘凤德等[10]人以超高强度板为实验材料,进行了激光-电弧复合焊实验,研究熔滴过渡行为的受力情况。结果表明,加入激光会改变熔滴的受力状态和形态,且熔滴受力状态随激光功率的变化而变化。当激光功率逐渐加大时,熔滴脱落时的直径呈先增加后减小趋势,电磁收缩力受激光功率影响也较为明显,熔滴长大的初始阶段,电磁收缩力方向为负,熔滴长大后,电磁收缩力方向发生转变,为正,伴随着激光功率的增大,熔滴过渡频率呈先减小后增加趋势。
宋加强[11]利用有限元分析软件对熔化极气体保护焊滴状过渡行为进行了数值模拟,通过建立三维数值模型,分析焊接电流、表面张力、熔滴体积等重要参数对熔滴过渡影响。结果显示,二氧化碳焊斑点阻力是阻碍熔滴过渡的重要因素,通过时加负脉冲电流可使熔滴由被托起状态改为下垂状态,从而促进熔滴过渡的完成,添加激光会使熔滴表面产生沸腾效应,进而形成蒸发反力,促进熔滴过渡。此外,在数值模拟时,熔滴在附加外力作用下,尺寸方式变化,随外力的增大,熔滴尺寸的变化率不断减小。焊接电流减小后,斑点电磁阻力随之减小或消失,熔滴成下垂状态后在附加外力作用下,二氧化碳焊熔滴过渡得到有效促进,从而可进行熔滴过渡的熔滴临界尺寸减小。武汉大学张富巨、王燕等[12]人对药芯焊丝电弧焊进行研究,分析电弧形态和熔滴过渡行为发现,随着焊接参数不断增大,酸性药性焊丝熔滴呈短路过渡,碱性药芯焊丝熔滴为大滴排斥过渡,金属芯药芯焊丝熔滴过渡方式为细颗粒过渡,三种药芯焊丝均无喷射过渡形式。在相同的焊接参数下碱性渣系药芯焊丝熔滴尺寸最大,其出现细颗粒过渡焊接参数较其他两种焊丝高得多,分析得出,碱性药芯焊丝含大量电离元素,电弧形态发生收缩,因而熔滴过渡是受到较大的排斥力作用。