烊接试验研究BeearakPaner
工艺参数对交流双丝间接电弧弧长
和熔滴尺寸的影响
北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心（100124）
肖珺王立伟陈树君贾亚洲曾杨博
结果表明，交流双丝闻接电弧形态呈“V形，随着电流的增加，电弧斑点尺寸变大，亮度变大；交流双丝间接电弧的弧长随电流频率、双丝夹角的减小而增加，随电流的增加而增加；交流双丝间接电弧的熔滴过渡形式属于排斥滴状过渡，熔滴过渡尺寸随电流、方波频率的增加而减小。
关键词：交流双丝间接电弧弧长熔滴尺寸中图分类号：TG444*.72
0前言
随着现代制造业的快速发展，尤其是航空航天、石油化工、海洋工程、能源工程等工业的快速发展，对焊接生产加工的效率提出了迫切要求[1-3]。国内外学者研究了多种新型高效电弧焊接工艺，如多丝埋弧焊、 Tandem焊接、TIME焊接、Plasma-MIG复合焊、双丝间接电弧焊等[4-9]。其中，双丝间接电弧的两极均是焊丝，电弧能量被最大化的用于熔化焊丝，电弧熔敷效率高[10-1]。在对直流双丝间接电弧焊的研究中，张顺善等人（10]发现匹配焊丝熔化速度和送丝速度是稳定间接电弧的关键；曹梅青2认为在不同弧长时，焊丝的熔化速度可实现自我调节；史传伟(13-14)对直流双丝间接电弧进行了建模，研究了电弧的物理特性，并分析了双丝夹角对间接电弧特性的影响。
在交流双丝间接电弧焊工艺中，间接电弧的形态
决定了焊接过程中热输人的分布和大小，直接影响焊接变形的大小，熔滴过渡不同于传统电弧焊，对焊接过程稳定性有重要影响。在各项工艺参数中，电流大小、交流频率以及双丝夹角是影响电弧形态和熔滴过
收稿日期：2016-0122
基金项目：国家自然科学基金青年资助项目(51505009)；中国博士后科
学基金资助项目（2015M570021）；北京市委组织部优秀人才培养计划资助项目（2014000020124G036）；北京市自然科学基金资助项目(3162004）。
462016年第4期
万方数据
渡的重要因素，理解以上参数对交流双丝间接电弧的影响使该焊接工艺的实际应用更有科学依据。因此，文中主要研究了在不同电流、交流频率和双丝夹角条件下，交流双丝间接电弧形态及熔滴过渡，分析了不同的电流、交流频率、双丝夹角对电弧弧长及熔滴尺寸的影响。
1交流双丝间接电弧技术原理
交流双丝间接电弧焊技术，双焊丝分别与电源的
正、负极相接，电弧在双丝间燃烧，电弧能量主要用于熔化焊丝，工件作为--个独立的部分不接电源任何-一极。该方法焊接时双丝交替作为阴极或阳极，由于阴极压降远大于阳极压降，阴极的熔化速度大于阳极熔化速度，双丝极性交替变换使得总有一侧焊丝始终以较快的速度熔化并形成熔滴。
交流双丝间接电弧与熔化极电弧类似，当焊丝处于负极性(DCEN)时，如图1左侧焊丝，由于阴极压降远大于阳极压降，其熔化速度大于右侧焊丝，此时该焊丝熔化形成较大熔滴：当熔满直径达到一定程度时，该焊丝极性转换为正极性（DCEP），熔滴在电弧力作用下脱落；右侧焊丝处于负极性(DCEN)时，熔化速度快于左侧焊丝形成较大熔滴，在极性转换时脱落。该系统当送丝速度介于焊丝阴极熔化速度和阳极熔化速度之间时，双丝交替以较快的阴极熔化速度形成熔滴过渡到熔池，提高焊接效率。