交流CMT动态电弧特征及熔滴过渡行为分析

为了研究交流CMT焊接过程中的电弧形态及熔滴过渡过程,采用高速摄像技术结合焊接电参数采集系统,拍摄了清晰的交流CMT电弧及熔滴图像,同步采集了电参数的波形数据,将二者结合起来分析.结果表明,交流CMT电弧经历燃弧—形成熔滴—熄弧过程;正极性阶段焊丝端头电弧集中,工件表面电弧发散,形成"钟罩"形电弧;负极性阶段电弧有"上爬"现象,该现象会加速焊丝熔化;熔滴过渡经历冷—热—冷的转换,无缩颈形成;负极性阶段的焊丝熔化速度相对较快,熔滴过渡周期小于正极性阶段,熔滴直径比正极性阶段的略大.

交流CMT焊接工艺对2198铝锂合金接头组织及性能的影响

铝锂合金是航空航天设备减重的理想轻质高强材料。采用交流CMT工艺并填充ER4043焊丝焊接厚2 mm的2198-T8铝锂合金薄板,并采用金相显微镜、维氏显微硬度计和拉伸试验机研究交流CMT对2198铝锂合金接头气孔、显微组织、力学性能的影响。结果表明,焊接电流90 A、电压10.7 V、焊接速度80 cm/min时,焊缝成形良好,焊接接头无宏观裂纹缺陷;利用显微镜可观察到焊接接头存在较多的气孔;熔合线显微硬度最低为68 HV;接头最大抗拉强度270 MPa,达到母材的64.3%,断裂方式为准解理断裂。

铝锂合金1420交流CMT焊接工艺及接头性能研究

采用交流CMT焊接方法对1420铝锂合金薄板进行了焊接试验,使用光学显微镜观察了焊接接头不同部位的显微组织,测试了接头横截面不同位置沿水平方向的显微硬度,并通过拉伸试验测定了焊接接头的力学性能。结果表明,焊缝成形良好,表面有少量气孔;焊缝区组织较母材粗大,熔合线附近出现了细晶区,未出现热裂纹;焊缝区域的显微硬度均低于母材,接头有软化现象;接头的抗拉强度和屈服强度均比母材低,熔合线附近是焊接接头的薄弱区域。

基于小波分析的交流CMT焊接电信号滤波

在传统阈值去噪法的基础上提出一种改进阈值去噪算法.该算法在阈值区间加入处理函数和调节系数,填补阈值区间内的空白,从而实现灵活调整信号衰减程度和平滑程度,提高重构后信号的连续性和逼近程度.试验利用coif小波对交流CMT焊接不锈钢电流电压信号进行3层分解,采用改进阈值法对分解后的小波系数进行处理.结果表明,通过灵活调整调节系数,改进算法能够很好地去除交流CMT焊接电信号中的高频噪声,保留有用突变成分和规则脉动信号,对有用信号的衰减比软阈值方法小,提高了与真实信号的逼近程度,适用于交流CMT焊接电信号的滤波.

交流冷金属过渡(Advanced CMT)技术的研究进展及其在增材制造中的应用

电弧增材制造技术是低成本金属零件快速成形的重要方法之一,零件的成形精度目前因电弧热输入量过高而无法精确控制,国内外使用冷金属过渡技术进行增材制造成为热点。交流冷金属过渡技术(Advanced CMT)既秉承了原冷金属过渡技术(CMT)无飞溅、焊速快、热输入量低的特点,又引入变极性的交流电模式,使焊接过程中的热量分布更合理,基材收到的热输入量进一步降低。通过对CMT技术和交流CMT技术的研究现状进行比较和分析,认为交流CMT技术以其更低的热输入量,更高的熔敷效率和焊接稳定性等优势而更适合应用于增材制造领域,并且下一步应该侧重于解决交流CMT技术下的凝固过程原位检测表征,以及热源模拟的进一步修正,为复杂件的精确成形奠定基础。