硕士论文-镁合金MIG焊焊接工艺研究.pdf

大连理工大学

硕士学位论文

镁合金MIG焊焊接工艺研究

姓名：王鹏

申请学位级别：硕士

专业：材料连接技术

指导教师：宋刚

20091216
摘要本文在传统直流脉冲MIG焊的基础上，通过脉冲后处理电流和负半波电流的添加，分别采用直流脉冲MIG焊和交流脉冲MIG焊两种工艺实现了对镁合金AZ31B板材的焊后利用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机和显微硬度仪等设备对焊接接头的组织与性能进行了检测分析。采用高速摄像机对电弧及熔滴过渡形式作了分析和研究。实验结果表明：1．在传统直流脉冲MIG焊基础上添加脉冲后处理电流，形成了所使用的直流脉冲MIG焊工艺。采用这种焊接工艺，可以实现镁合金的连续焊接，焊缝表面成形美观。其焊缝区晶粒和母材相比不仅得到细化，而且均匀。热影响区的晶粒大小与母材相比有所长大。但是焊接参数范围比较窄，焊接参数之间的匹配也不太容易。熔滴过渡形式，只能可以实现大滴过渡的熔滴过渡形式。其焊接接头平均抗拉强度为母材的96％，平均延伸率也可以达到母材的58％。2．在传统直流脉冲MIG焊基础上不仅添加脉冲后处理电流，而且添加负半波电流，形成了交流脉冲MIG焊工艺。采用交流脉冲MIG焊工艺，焊接过程电弧更加稳定，焊缝表面成形美观。其焊缝区晶粒和母材相比不仅得到细化，而且均匀。热影响区的晶粒大小与母材相比有所长大。采用交流脉冲MIG焊工艺，其焊接参数范围不仅得到扩大，而且焊接参数之间的匹配也更容易。对焊接过程稳定性起最大作用的是脉冲后处理电流和负半波电流。通过这两个参数的调节，可以实现对焊丝的热输入精确控制。采用交流脉冲MIG焊可以实现大滴过渡和射滴过渡两种过渡形式。其焊接接头平均抗拉强度为母材的97％，平均延伸率也可以达到母材的78％，断面收缩率是母材的199％。3．采用交流脉冲MIG焊工艺，对焊缝的变形和残余应力进行了研究。试验结果表明，平行于焊接方向呈现膨胀的趋势。垂直焊接方向呈现收缩的趋势，垂直于焊接方向上的变形量比平行于焊缝上的变形量要大的多。对于平行于焊接方向的残余应力，在焊缝上，引弧端和熄弧端仍然表现为压应力，与母材应力性质相同；焊缝中段表现为拉应力。在热影响区上，仍然表现为压应力。对于垂直于焊接方向的残余应力，引弧端和熄弧端垂直于焊接方向的残余应力全是压应力，焊缝区压应力有所释放。焊缝垂直平分线上，焊缝区具有较大的拉应力，热影响区压应力有所增加。关键词：镁合金；MIG焊；电流波形；力学性能；变形良好焊接。大连理工大学硕士学位论文
MIGWeldingMagnesiumobtained．nerealized．The3．ThedeformationAbstractnalTOW,andbeadsaddingandCanwideeasily．砀etransferrealized。砀eWords：MagnesiumStudyProcessofAlloycurrent(DC)pulsedcurrent(AC)rangeparameterstensileusingbeadexpands．bead．ittension镁合金MIG焊焊接工艺研究aretwoseparately．Themicrostructure．mechanicalhardnessthemetalphasemicroscopy，scanningmicroscope，tensiletestingmachineinstrumentwelding．ThedetachmentarCshapedoaurnented、析th11idl．speed．camera．Thethatpulsewelding．ContinuousmatchwithotherGlobularformultimate96％ofbase58％ofbasemetal．formedreworkweldingiointsobtained．Whenparameters，matchedmostimportantforelectrode(EN)ratioformsglobularweld97％ofbasemetal；the78％of99％ofparalleledperpendicularcompressionmidnormalKeyattoy；M16wetding；Currentwaveform；Mechanicatproperty；DeformationInpresentstudy，directalternatingpulseddevelopedbynegativebasedtraditionalDCwelding．AZ31BplatesweldedtheseprocessespropertywereinvestigatedelectronafterdropletsiSresultshowsbe