第37卷第10期 2016年10月
焊接学报
TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTION
Vol.37No.10 October2016
外加横向磁场对高速GMAW焊缝成形的影响
王林，高进强，杨丰兆
（山东大学材料液固结构演变及加工教育部重点实验室，济南250061）
摘要：对于高速熔化极气体保护焊接（GMAW)过程，当焊接速度超过临界值后，会出现驼峰焊道，焊缝成形变差。研究证明，熔池中动量很大的后向液体流是产生驼峰焊道的主要原因研发了外加横向磁场发生装置，通过产生的电磁力来抑制后向液体流的动量，从而抑制驼峰焊道的形成，应用特斯拉计测试和考察紧了工件上磁感应强度大小及分布的影响因素。通过开展焊接工艺试验分析了不同强度的外加磁场作用下的焊缝成形规律。结果表明，
外加横向磁场能明显调控熔池流态，有效抑制驼峰焊道和咬边等缺陷，显著改善焊缝成形，提高临界焊接速度，关键词：高速GMAW；外加磁场；驼峰焊道；后向液体流
中图分类号：TG444 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2016)10000904
艺或新设备来提高临界焊接速度从而提高焊接生产率焊接学者开展过外加磁场控制电弧形态、熔滴
在金属结构制造业中，熔化极气体保护电弧焊（GMAW）工艺因其具有成本低、适应性强、操作简单、易于实现自动化等优点而得到了广泛应用1]. 当前，装备制造业对焊接生产效率提出了更高的要求，尤其是在薄板焊接时需要大幅提高焊接速度但是，对于熔化极气体保护焊来说，当焊接速度超过某一临界值时，焊缝成形变差，会出现咬边和驼峰焊道等焊缝成形缺陷，这严重制约了焊接生产效率的进一步提高[2-4]．国内外学者通过研究发现，高速 GMAW焊接时熔池中动量很大的后向液体流是驼峰焊道形成的主要原因[3,5,6]．因此，若想抑制驼峰焊道，就必须采取措施来减缓熔池中后向液体流的动量．而如何对熔池流场展开调控、减缓熔池中的后向液体流的动量来抑制驼峰焊道从而提高焊接速度，是当今的研究热点之一。
目前，国内外焊接学者提出很多技术措施来抑制驼峰焊道.如在GMAW焊接过程中采用特殊保护气体（如TIME焊接3），改变熔池表面张力分布来减缓液体金属的堆积；采用双丝焊或复合焊等-"]焊接工艺改变熔池的受力状态．这些方法均能在一定程度上提高焊接速度，但也有各自的不足，如焊接成本高、工艺设备复杂、操作难度大等．因此，有必要研发低成本、易操作的高速GMAW新工
收稿日期：291万数据0
基金项目：图象百然挥学基金资助项目（51275276）
过渡和熔池稳定性的研究[1"0-12]，但尚未有人研究运用外加磁场来抑制驼峰焊道缺陷：文中利用自主研发的低成本、易安装的磁发生装置，向高速GMAW 熔池内的液体金属施加电磁力，改变熔池中后向液态金属流的速度和动量分布，从而抑制或消除驼峰焊道缺陷，提高临界焊接速度，实现高速GMAW
焊接 1
外加磁场的高速GMAW试验装置试验系统及试验方法
1.1
如图1所示.高速GMAW试验系统由行走平台、GMAW焊机、磁发生装置、图像采集子系统、电参数采集子系统、主控微机等构成
欢光光源
接电源保护气 A+e
蛋尔元件
数据采集卡线圈
励电源
计算机
枪
高速CMOS相机图像采集卡
图1外加磁场的高速GMAW试验系统示意图 Fig. 1
High speed GMAW system with external magnetic field