热丝TIG焊热丝准稳态温度场的解析模型

基于能量守恒和傅里叶定律,建立了电阻加热和熔池传热对热丝温度分布影响的数学模型;基于叠加原理建立了电阻加热热丝钨极惰性气体(TIG)焊热丝准稳态温度分布的数学解析模型,并验证了其计算结果;讨论了热丝电流密度、送丝速度以及焊丝干伸长等因素对焊丝温度分布的影响规律.结果表明:该数学模型具有很高的精确性,可用于热丝加热过程的分析.焊丝电流密度越大,焊丝各位置温度越高;送丝速度越大,焊丝各点的温度越低;焊丝干伸长越大,焊丝端部的预热温度越高.得到了一定条件下焊丝电流密度、送丝速度和焊丝干伸长三者之间的数值匹配关系.

激光热丝焊接过程焊丝过渡行为及其稳定性的研究

激光热丝焊热输入小,填丝效率高,焊缝熔合比小,特别适合于表面堆焊及厚板的窄间隙焊接,如何获得稳定的焊丝过渡是其关键问题。采用高速摄像观察了不同工艺参数下的焊丝过渡行为,将其分为滴状过渡、熔断过渡、连续过渡、顶丝过渡4种类型,连续过渡是稳定的焊丝过渡,是获得良好焊缝成形的前提。不同焊丝过渡行为的区别表现为焊丝熔化位置不同,这是由焊丝获得热量的大小不同所导致的。获得稳定焊丝过渡的工艺控制原则是:电阻热小于焊丝熔化热,且电阻热与熔池传热之和大于焊丝熔化热。通过理论推导对熔池外焊丝温度进行了计算,发现当电阻热将熔池外焊丝加热至接近熔点时,有利于获得稳定的焊丝过渡。