第37卷第8期 2016年8月
焊接学报
TRANSACTIONS OFTHE CHINA WELDINGINSTITUTION 铝合金薄板高斯脉冲MIG焊
朱强，薛家祥，徐敏
Vol.37 August
No.8 2016
（1.广东交通职业技术学院电子与通信工程学院，广州510800；2.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640）
摘要：提出了GAUSS-MIG焊模型，成功在2mm和3mm厚度的铝合金薄板进行了焊接试验。通过分析试验采集的信号，发现焊接电流电压波形规整、分布有规律，重复性好，能量输人集中，弧长稳定，证明了GAUSS-MIG焊的焊接过程平稳GAUSS-MIG焊焊缝的力学性能比传统的铝合金双脉冲焊有一定的提高，并且焊缝外观鱼鳞纹清晰工
整，表面光亮，熔高和熔深合适，焊接过程几乎无飞溅发生，电弧声柔和，焊接质量好关键词：铝合金：高斯函数：脉冲熔化极情性气体保护焊：电流波形控制
中图分类号：TG444 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2016)080071-04
焊接过程稳定，电弧声柔和，飞溅极少，焊缝成形良好，工件无焊穿塌陷现象．试验证明，GAUSS-MIG焊
在节能减排的大趋势下，铝合金作为轻质合金材料的一种，在汽车制造，高铁车厢和船舶工业等领域里获得越来越广泛的应用但是铝合金材料的热导率大，焊接过程中热量损失快，材质较软，易堵丝，热强性低，容易塌陷焊穿，特别是薄板铝合金的焊接更是困难"，难以焊接问题是制约铝合金材料广泛使用的一大障碍，脉冲熔化极气体保护焊（pulsed gasmetalarcwelding，GMAW-P）方法出现后，铝合金的焊接质量有了很大改进，Subramaniam等人[2]详细研究了型号为4047的铝合金焊丝从大滴过渡到喷射过渡的条件，对于指导铝合金焊接参数的选取有重要意义．为了减少铝合金焊缝的气孔，细化焊缝晶粒，得到规整的鱼鳞纹焊缝，许多研究人员从熔滴过渡形式，保护气体成分，各种焊接参数匹配，电流电压波形控制等方面对双脉冲焊铝进行了细致的研究,取得了一些效果13-8」，双脉冲铝合金焊接过程对工艺参数匹配区间要求严格，在区间以外的焊接质量下降很快，对于薄板的焊接更是如此．作者根据铝合金焊接的特点提出了高斯电流波形调制脉冲熔化极情性气体保护焊方法（pulsedmetalinert gas welding method of GAUSS waveform modulation, GAUSS-MIG），该方法能利用高斯函数曲线的特点，焊接过程中能集中热量输人，并且脉冲波形变化平滑，可控性好，在2mm的铝合金薄板焊接试验中，
收稿日期：2015-03-04
基金项目：广东省科技计划资助项目（2013B090600098）；广州市黄
埔区科技计划资助项目（201341）；佛山市科技计划资助项目(2011AA100175）
是一种良好的铝合金焊接方法，为铝合金的焊接提出了新的理论研究模型
GAUSS-MIG焊模型
双脉冲MIG焊接过程是采用一个低频信号对高频脉冲电流进行调制，在电流波形图上就表现为一组强脉冲群和一组弱脉冲群交替出现．交替出现的强弱脉冲群导致焊接工件的热量输入也是强弱交替出现，因此在国外也被称为冷热脉冲群焊接.这种焊接方法不仅具有单脉冲焊接中平均焊接输人电流低的特点，交替出现的强弱脉冲群还能揽拌熔池释放熔池里的气泡，产生美观的鱼鳞纹焊缝，这对于焊缝中容易形成气泡的铝合金焊接有重要的改进意义.新型的GAUSS-MIG焊接模型在双脉冲焊接的基础之上更进一步，采用平滑的，具有无限阶可导的高斯函数曲线调制焊接电流的方波脉冲群，不仅产生热冷交替的强弱脉冲群，而且使得强弱脉冲群之间有了平滑的过渡.同时，高斯曲线能量集中，可控性好，能增加强脉冲群热输人的集中性，也具有搅动熔池释放气泡和控制平均电流大小的效果，适合对热量输人控制要求较高的薄板铝合金的焊接
高斯函数的一般公式为
f(x) =ae-(r-6)2/2
(1)
式中：6为函数曲线对称轴的位置：为曲线幅值的控制参数：c为控制曲线宽度的参数.GAUSS-MIG 模型焊接脉冲电流波形示意如图1所示，为了简化高斯函数，方便进行工艺试验，在模型中6值取零，c