磁场对co2焊接过程的影响研究（开题报告）.doc
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磁场对co2焊接过程的影响研究（开题报告）,磁场对co2焊接过程的影响研究（开题报告）1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）co2气体保护焊是一种节能、高效、优质的焊接工艺，问世于20世纪50年代，这种焊接方法具有焊接成本低、焊接质量好、生产效率高、适用范围广、便于实现自动化等优点。但co2 气体保护焊最大的不足就是金属飞溅, ...
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磁场对CO2焊接过程的影响研究（开题报告）
1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
CO2气体保护焊是一种节能、高效、优质的焊接工艺，问世于20世纪50年代，这种焊接方法具有焊接成本低、焊接质量好、生产效率高、适用范围广、便于实现自动化等优点。但CO2 气体保护焊最大的不足就是金属飞溅, 它不仅使熔敷率降低, 而且会造成喷嘴堵塞, 送丝阻碍而引起熄弧等。CO2气体保护焊主要的过渡形式为短路过渡，于是，国内外焊接研究者对于CO2 气体保护焊短路过渡过程的控制技术做了大量的工作，研究出一系列有效的方法控制和减小飞溅及改善其焊缝成形，包括： 弧焊电源输出特性的控制、焊接电流与电弧电压的波形控制、表面张力过渡控制、脉动送丝控制等等。[1]
电磁作用焊接技术是近年来完善起来的一种新的焊接技术, 应用也日趋广泛。外加磁场一般采用与电弧轴向平行的纵向磁场。引入纵向磁场可以使电弧形态, 包括电弧压力、电流密度、能量分布发生改变。因此, 对纵向磁场进行控制, 就能对电弧形态进行控制, 从而控制焊缝的熔宽和熔深。当磁场B 交替变化时, 因对熔池金属有搅拌作用, 即可以控制熔池金属的结晶过程, 改善焊缝的组织和性能。目前磁控电弧在国外已广泛地应用于TIG 焊、CO2焊以及特殊结构的焊接。实践表明,利用外加磁场对焊接中熔滴的过渡、熔池金属的流动、熔池的结晶形核及结晶生长等过程进行有效地干预, 使焊缝金属的一次结晶组织细化, 减小化学不均匀性, 提高焊缝金属的塑性和韧性, 降低结晶裂纹和气孔的敏感性, 从而提高焊缝金属的性能, 全面改善焊接接头的质量。[2][3]
长期以来，焊接工作者针对磁场对电弧的作用进行了不懈的研究。在20世纪七八十年代，国外的学者对磁场与电弧的相互作用进行了比较多的研究，如前苏联的基辅大学研究了纵向磁场作用下的薄板脉冲TIG焊接的熔池流动和细化晶粒规律，通过电场和磁场的相互作用控制熔池的凝固和结晶过程；巴顿焊接研究所研究了低压等离子体在磁场中的收缩特性；英国利物浦大学的研究记过表明在磁场作用下电弧的旋转速度可以大大增加；德国汉诺威大学研究了磁场作用的焊接电弧行为与焊丝熔滴过渡形成过程，指出各种形式的纵向磁场（直流、交流、脉冲）对MIG/MAG焊接工艺的不同影响。在20世纪八九十年代，国内的学者对磁场在焊接过程的运用也进行了研究，西安交通大学对纵向间歇磁场TIG焊接熔池的晶粒细化进行了深入的研究；太原工业大学对双尖角磁场对等离子弧的二次压缩作用进行了出色的研究。[4]
1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
CO2气体保护焊是一种节能、高效、优质的焊接工艺，问世于20世纪50年代，这种焊接方法具有焊接成本低、焊接质量好、生产效率高、适用范围广、便于实现自动化等优点。但CO2 气体保护焊最大的不足就是金属飞溅, 它不仅使熔敷率降低, 而且会造成喷嘴堵塞, 送丝阻碍而引起熄弧等。CO2气体保护焊主要的过渡形式为短路过渡，于是，国内外焊接研究者对于CO2 气体保护焊短路过渡过程的控制技术做了大量的工作，研究出一系列有效的方法控制和减小飞溅及改善其焊缝成形，包括： 弧焊电源输出特性的控制、焊接电流与电弧电压的波形控制、表面张力过渡控制、脉动送丝控制等等。[1]
电磁作用焊接技术是近年来完善起来的一种新的焊接技术, 应用也日趋广泛。外加磁场一般采用与电弧轴向平行的纵向磁场。引入纵向磁场可以使电弧形态, 包括电弧压力、电流密度、能量分布发生改变。因此, 对纵向磁场进行控制, 就能对电弧形态进行控制, 从而控制焊缝的熔宽和熔深。当磁场B 交替变化时, 因对熔池金属有搅拌作用, 即可以控制熔池金属的结晶过程, 改善焊缝的组织和性能。目前磁控电弧在国外已广泛地应用于TIG 焊、CO2焊以及特殊结构的焊接。实践表明,利用外加磁场对焊接中熔滴的过渡、熔池金属的流动、熔池的结晶形核及结晶生长等过程进行有效地干预, 使焊缝金属的一次结晶组织细化, 减小化学不均匀性, 提高焊缝金属的塑性和韧性, 降低结晶裂纹和气孔的敏感性, 从而提高焊缝金属的性能, 全面改善焊接接头的质量。[2][3]
长期以来，焊接工作者针对磁场对电弧的作用进行了不懈的研究。在20世纪七八十年代，国外的学者对磁场与电弧的相互作用进行了比较多的研究，如前苏联的基辅大学研究了纵向磁场作用下的薄板脉冲TIG焊接的熔池流动和细化晶粒规律，通过电场和磁场的相互作用控制熔池的凝固和结晶过程；巴顿焊接研究所研究了低压等离子体在磁场中的收缩特性；英国利物浦大学的研究记过表明在磁场作用下电弧的旋转速度可以大大增加；德国汉诺威大学研究了磁场作用的焊接电弧行为与焊丝熔滴过渡形成过程，指出各种形式的纵向磁场（直流、交流、脉冲）对MIG/MAG焊接工艺的不同影响。在20世纪八九十年代，国内的学者对磁场在焊接过程的运用也进行了研究，西安交通大学对纵向间歇磁场TIG焊接熔池的晶粒细化进行了深入的研究；太原工业大学对双尖角磁场对等离子弧的二次压缩作用进行了出色的研究。[4]
