目次

1绪论1

1.1研究背景...1

1.2螺柱焊接技术1

1.3空心螺柱焊接旋转电弧机理2

1.4课题的主要研究内容..3

2试验准备.4

2.1旋弧电磁线圈装置..4

2.2旋弧电源...5

2.3焊接电机...5

2.4机器人装置6

2.5焊枪结构...7

2.6机器人程序7

2.7本章小结...8

3空心螺柱焊接工艺试验.9

3.1试验条件及方法.9

3.2工艺试验.10

3.3焊接参数对焊接成形的影响...13

3.4磁场对焊接成形的影响.14

3.5本章小结.15

4空心螺柱焊接接头组织性能分析..16

4.1外观成形分析...16

4.2焊缝横切面宏观成形分析..16

4.3焊缝剪切强度分析17

4.4纵切面硬度分析...17

4.5断口分析.19

4.6焊接微观组织分析19

4.7本章小结.22

结论23

致谢24

参考文献25
1 绪论1.1 研究背景螺柱焊接技术自 20世纪上半叶产生以来， 以其焊接的高效性及焊接质量的优越性得到了广泛应用。螺柱焊接技术在我国得到应用以来，被广泛应用到商业化生产中，随着我国工业化的进步，螺柱焊接技术被越来越多的企业推广[1]。以往的螺柱焊接大多只能焊接实心螺柱，对于焊接空心螺柱，效果不理想。随着工业化的进步，利用螺柱焊接技术焊接空心螺柱也势在必行，加上近年来磁场在焊接工艺领域的使用也更加加成熟，将磁场应用在空心螺柱焊接技术上已经有了理论基础[2]。在焊接领域里，用磁场改善焊接质量是一种常见的手段。纵向磁场影响电弧内部粒子运动，促使电弧旋转，影响焊缝质量和热影响区。外加磁场对焊接中熔池的结晶形核及晶粒长大过程有影响，不仅使焊缝金属的一次结晶组织细化，焊接结构均匀，提高焊缝金属的塑性和韧性，还能降低焊接缺陷的出现几率，提高焊接强度，全面提高焊接接头的质量[3]。空心螺柱并不像实心螺柱那样可以获得一个尖端， 因此不可能在螺柱中心进行引弧焊接。在不加磁场的情况下，电弧产生是随机发生在空心螺柱壁的周围的，产生的电弧也是随机、不均匀的，导致螺柱周围的加热和融化也是不均匀的，会发生偏弧或着局部受热的情况[4]，焊接结果并不理想。而加上磁场之后，电弧在磁场的作用下可以旋转起来。通过控制工艺参数，可以使电弧沿着螺柱壁均匀旋转，获得理想的焊接结果[5]。