正负极性CMT铝焊丝熔滴体积增长量分析

摘要：

为了定量研究铝焊丝在正负极性冷金属过渡时熔滴体积的变化情况,搭建了VP CMT熔滴过渡图像及电信号采集平台.利用数字图像处理技术,对拍摄得到的熔滴过渡图像进行处理,得到了仅包含焊丝、熔滴轮廓的二值图像.结合焊丝直径与熔滴径向尺寸之间的关系特征,将熔滴与焊丝之间"固-液"分界面的判定分为焊丝直径大于、等于、小于熔滴径向尺寸3种情况进行讨论,提出了判别熔滴与焊丝之间"固-液"分界面的具体方法.首先基于此方法得到了不同工艺参数下,铝焊丝在燃弧阶段不同时刻的瞬时熔滴体积.依据燃弧阶段末期与燃弧阶段初期的熔滴体积,计算得到了不同极性下的熔滴体积增长量.发现在相同的工艺参数下,焊丝极性接负(EN)阶段的熔滴体积增长量明显大于焊丝极性接正(EP)阶段.之后给出了燃弧阶段输入功与熔滴体积增长量之比(W/ΔV)参量,并定量对比了在不同的工艺参数下,EP和EN阶段的W/ΔV变化.结果表明,熔化相同体积的铝焊丝,EP阶段所需要的燃弧阶段输入功约为EN阶段的2.2倍.最后结合焊丝作为阴(阳)极时的产热以及电弧在EN阶段沿焊丝产生"上爬"现象对上述结果进行了解释.该研究为后续精确控制溶滴尺寸,进而控制焊缝成形提供了借鉴.

关键词：变极性冷金属过渡、熔滴体积、图像处理、输入功

所属期刊栏目：56

分类号：TG403(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金52075372

在线出版日期：2023-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：430-435