熔化极气体保护焊焊缝成形研究（开题报告）.doc

附件B：
毕业设计开题报告

1、 课题的目的及意义
熔焊作为焊接技术的重要组成部分在公民经济的发展和国家建设中发挥了重要作用。在众多熔焊方法中，熔化极气体保护焊（GMAW）以其高效、节能和便于实现自动化等特点，在激烈的市场竞争中显示出强大的优势而迅速发展。因此，已在各种熔焊方法中成为主要的研究方向之一。熔化极气体保护焊是指在保护气体作用下将焊丝或焊条作为熔化极的电弧焊方法。据90 年代初的统计，在许多发达国家中，按熔敷金属量计算，采用熔化极气体保护焊的已经占2/3以上，其中日本、德国等都已达到70%以上，而手弧焊的比例已经降至20% 。我国也将推广熔化极气体保护焊列入“八五”和“九五”规划中[1]。随着焊接速度的提高，焊接过程不稳定、飞溅大、焊缝成形差等一些列问题随之出现。因此，目前GMAW工艺的研究着重于：实现焊接过程熔滴的稳定过渡、抑制焊接飞溅，提高焊接效率与焊接质量。
在电弧热的作用下，焊丝末端加热熔化形成熔滴，并在各种力的作用下脱离焊丝进入熔池，称之威熔滴过渡。熔滴过渡的形式以及过渡过程的稳定性取决于做在焊丝末端熔滴上的各种力的综合影响，其结果会关系到焊接过程的稳定性、焊缝成形、飞溅大小，最终影响焊接质量和生产效率[2]。因此，稳定的熔滴过渡是获得优质焊缝的前提。熔滴过渡形式有：短路过渡、大滴过渡、滴状排斥过渡、射滴过渡、射流过渡和旋转过渡。不同的过渡形式对电弧稳定性、熔化深度、飞溅、气孔以及最终焊缝质量的影响各不相同。影响熔滴过渡的因素有：焊接电流、气体成分、焊丝伸出长度、焊丝材料和直径等[3]。针对熔滴过渡问题，焊接工作者们分别对此做出了研究。文献[4]中，研究人员利用高速摄影等手段，对短路过渡过程颗粒过渡形式进行了分析，提出了电流波形控制的可行性，认为可以通过控制电流的波形来改善焊接过程，提高焊接质量。文献[5]分析了短路过渡CO2焊接的熔滴过渡形成过程及焊接电流波形对熔滴形状及短路过渡历程的影响规律，对采集获得的焊接过过程中的焊接电流信号进行数学处理，采用最小二乘法建立了波形控制短路过渡焊接的焊丝熔化模型。在此基础上，通过控制燃弧初期脉冲电流的宽度调整燃弧能量的大小，对熔滴尺寸控制进行了试验研究。结果表明，随着燃弧脉冲电流宽度的增加，熔滴尺寸单调增加，这说明改变燃弧初期脉冲电流的宽度可以有效地控制燃弧能量和熔滴尺寸的大小。文献[6]利用短路周期平均值、标准偏差和熔滴过渡频率平均值来反映熔滴过渡过程的规律和焊接过程稳定性，