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摘要使用空心螺柱旋转电弧焊接工艺，能够提高在钢材上连接空心螺柱的效率。对于推动现代工业、产业的进步有较好的示范作用。螺柱焊技术有快速、可靠、成本低等一系列优点,广泛应用在桥梁、汽车、电控柜等领域。本文基于焊接电弧在纵向磁场中旋转效果的理论研究，采用纵向磁场使电弧沿着空心螺柱的切线方向运动，形成稳定的旋转电弧，沿着空心螺柱壁旋转，形成均匀的熔覆层。本文主要确定了空心螺柱焊接的工艺参数。焊接电流、焊接时间、磁场电压等因素对焊接结果起主要作用。利用正交试验设计，设置对照组试验，最终确定了使焊接结果最优化的焊接参数。42524
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毕业论文关键词 螺柱焊 空心螺柱 工艺试验
Title Research on the method and technology of rotating arc weldingof large diameter hollow stud
Abstract Using arc stud welding process is possible to improve the connection of the hollowstud in the steel efficiency.For the promotion of modern industry, the industryhas a good role model progressStud welding technology is fast, reliable, low cost and a series of advantages,widely used in bridges, automotive, and other industries cabinet.In this paper,based on the theoretical study of the rotating effect of welding arc in thelongitudinal magnetic field, the longitudinal magnetic field is designed to movethe arc along the tangential direction of the hollow spiral column to form a stablerotating arc.Rotating arc along the hollow wall stud is rotated to form a uniformcladding.This paper identifies the hollow stud welding process parameters. Welding current,welding time, magnetic field voltage and other factors play a major role in thewelding results. By using the method of orthogonal experiment design, the controlgroup experiment was designed, and the welding parameters which optimized thewelding results were finally determined.
Keywords stud welding hollow stud technological test
目次
1绪论1
1.1研究背景...1
1.2螺柱焊接技术1
1.3空心螺柱焊接旋转电弧机理2
1.4课题的主要研究内容..3
2试验准备.4
2.1旋弧电磁线圈装置..4
2.2旋弧电源...5
2.3焊接电机...5
2.4机器人装置6
2.5焊枪结构...7
2.6机器人程序7
2.7本章小结...8
3空心螺柱焊接工艺试验.9
3.1试验条件及方法.9
3.2工艺试验.10
3.3焊接参数对焊接成形的影响...13
3.4磁场对焊接成形的影响.14
3.5本章小结.15
4空心螺柱焊接接头组织性能分析..16
4.1外观成形分析...16
4.2焊缝横切面宏观成形分析..16
4.3焊缝剪切强度分析17
4.4纵切面硬度分析...17
4.5断口分析.19
4.6焊接微观组织分析19
4.7本章小结.22
结论23
致谢24
参考文献25
1 绪论1.1 研究背景螺柱焊接技术自 20世纪上半叶产生以来， 以其焊接的高效性及焊接质量的优越性得到了广泛应用。螺柱焊接技术在我国得到应用以来，被广泛应用到商业化生产中，随着我国工业化的进步，螺柱焊接技术被越来越多的企业推广[1]。以往的螺柱焊接大多只能焊接实心螺柱，对于焊接空心螺柱，效果不理想。随着工业化的进步，利用螺柱焊接技术焊接空心螺柱也势在必行，加上近年来磁场在焊接工艺领域的使用也更加加成熟，将磁场应用在空心螺柱焊接技术上已经有了理论基础[2]。在焊接领域里，用磁场改善焊接质量是一种常见的手段。纵向磁场影响电弧内部粒子运动，促使电弧旋转，影响焊缝质量和热影响区。外加磁场对焊接中熔池的结晶形核及晶粒长大过程有影响，不仅使焊缝金属的一次结晶组织细化，焊接结构均匀，提高焊缝金属的塑性和韧性，还能降低焊接缺陷的出现几率，提高焊接强度，全面提高焊接接头的质量[3]。空心螺柱并不像实心螺柱那样可以获得一个尖端， 因此不可能在螺柱中心进行引弧焊接。在不加磁场的情况下，电弧产生是随机发生在空心螺柱壁的周围的，产生的电弧也是随机、不均匀的，导致螺柱周围的加热和融化也是不均匀的，会发生偏弧或着局部受热的情况[4]，焊接结果并不理想。而加上磁场之后，电弧在磁场的作用下可以旋转起来。通过控制工艺参数，可以使电弧沿着螺柱壁均匀旋转，获得理想的焊接结果[5]。