|
基于非熔化極惰性氣體保護電弧焊的鋁合金車身維修研究
張影 2022/5/23 8:29:38
（接上頁）寬、熔深、清理寬度，結(jié)果見圖1。
 
圖1 焊接速度變化條件下的鋁合金車身維修中焊縫形貌影響情況
由圖1可知，車身焊縫熔深受焊接速度的影響最小，隨著焊接速度的增加，熔深呈現(xiàn)出極小幅度的下降變化趨勢，變化幅度在0.5mm以內(nèi)。相比之下，清理寬度和熔寬兩項參數(shù)受焊接速度的影響比較大，變化趨勢相近，隨著焊接速度的增加，數(shù)值逐漸減小。其中，在焊接速度為8-12mms時，熔寬變化較小，其他焊接速度條件下，熔寬呈現(xiàn)出較為明顯的下降變化趨勢。當(dāng)焊接速度為14mms時，熔寬約為3.3mm。對于清理寬度，焊接速度為10mms是一個轉(zhuǎn)折點，當(dāng)焊接速度超出該數(shù)值后，隨著焊接速度增加，焊縫清理寬度下降幅度明顯減小。綜合考慮熔寬、熔深、清理寬度變化趨勢，結(jié)合車身維修的焊接速度控制難度和技術(shù)需求，建議車身維修期間焊接速度控制在10-12mms。
3.2 TIG焊接峰值電流對鋁合金車身維修中焊縫形貌的影響
按照設(shè)定的試驗方法，固定非變量以外的參數(shù)數(shù)值，在保證單一變量的條件下，測量不同峰值電流沖擊下產(chǎn)生的熔寬、熔深、清理寬度，統(tǒng)計結(jié)果見圖2。
圖2 焊接峰值電流變化條件下鋁合金車身維修中焊縫形貌影響情況
由圖2可知，熔深受峰值電流變化的影響最小，其始終保持在0.5-1.5mm范圍內(nèi)。熔寬和清理寬度兩個參數(shù)受峰值電流變化的影響較大，均呈現(xiàn)出上升的趨勢。其中，清理寬度的上升幅度更大一些。之所以會出現(xiàn)此類情況，主要是原因峰值電流增加引發(fā)了氧化膜撞擊，陽離子數(shù)量大幅度增加，致使陰極的清理寬度逐漸變大。為了保證鋁合金車身維修質(zhì)量，在運用TIG焊接技術(shù)時，盡量增加熔深，減小熔寬和清理寬度。從當(dāng)前變化特點來看，建議將峰值電流控制在180-200A。
4 TIG焊在鋁合金車身維修中的應(yīng)用建議
4.1 焊前清理
為了充分發(fā)揮TIG焊的作用，必須做好焊前清理工作。油污、氧化膜、鐵銹是金屬表面的重要清理對象，一般利用化學(xué)機械或者化學(xué)試劑清理金屬表面。通常情況下，用砂紙、鋼絲打磨金屬表面，可以有效去除鐵銹。如果遇到表面氧化膜破壞問題，需要借助刮刀將其鏟除。對于本文研究的鋁合金車身，如果焊接處存在氧化膜破壞，或者金屬表面出現(xiàn)鐵銹問題，都可以運用這些方法加以處理，確保焊接表面無雜質(zhì)后，開始運用TIG焊工藝焊接車身，以提高維修質(zhì)量。
4.2 TIG焊接速度控制建議
通過試驗分析可知，熔寬、熔深、清理寬度是影響焊接速度的主要參數(shù)，需要根據(jù)鋁合金車身實際情況及維修需求，對熔寬、熔深、清理寬度進行合理取值，在此基礎(chǔ)上設(shè)定焊接速度范圍。本文的試驗研究所得結(jié)果只能確定一個大概的焊接控制速度范圍，無法得到更為精確的速度控制范圍。為了提高鋁合金車身的維修質(zhì)量，建議引入軟件模擬分析方法，利用軟件構(gòu)建針對某一款鋁合金車身的模型，將基本參數(shù)代入模型中，經(jīng)過計算得到焊接速度控制相關(guān)數(shù)值，經(jīng)過綜合因素分析，縮小速度控制范圍。一般情況下，車身模型的構(gòu)建需要結(jié)合力學(xué)理論，所以在接下來的研究中，需要加深力學(xué)理論與汽修等多項專業(yè)知識的融合。
4.3 TIG焊接峰值電流控制建議
從試驗結(jié)果來看，TIG焊接中峰值電流對熔寬、熔深、清理寬度均具有一定影響，需要盡量增加熔深，減小熔寬和清理寬度。在TIG焊接技術(shù)應(yīng)用中，熔深與技術(shù)應(yīng)用效果呈正相關(guān)關(guān)系，而熔寬、清理寬度與技術(shù)應(yīng)用效果呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，需要收集各項因素信息，合理調(diào)整參數(shù)數(shù)值。本次試驗給出了最佳峰值電流范圍為180-200A，由于此范圍考慮因素較多，預(yù)留了一定調(diào)節(jié)空間。在實際應(yīng)用TIG焊接的過程中，建議先確定焊接影響參數(shù)及環(huán)境因素，然后給出不確定因素的控制空間，在此基礎(chǔ)上縮小峰值電流范圍。目前，模擬應(yīng)用分析方法在車身焊接分析中的應(yīng)用較多，模型構(gòu)建方案較為成熟，可以運用模型構(gòu)建方法，嘗試構(gòu)建一套以焊接峰值電流為變量的焊接控制模型，根據(jù)模擬結(jié)果縮小峰值電流范圍。
5 結(jié)語
本文圍繞鋁合金車身維修中的焊接工藝展開探究，選擇TIG焊接作為研究對象，采用試驗分析的方式，探究TIG焊接中峰值電流和焊接速度對車身焊縫形貌的影響。結(jié)果顯示，車身焊縫熔深受焊接速度的影響較小，熔寬和清理寬度受此影響較大；熔深受峰值電流變化的影響較小，熔寬和清理寬度受此影響較大。建議車身維修期間，設(shè)定TIG焊接速度為10-12mms，峰值（未完，下一頁）
|