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文档简介

旁路耦合电弧GMAW工艺及机理研究

引言

旁路耦合电弧气体金属电弧焊（GMAW）是一种常用的焊接方法，它具有高效率、高质量、易自动化等优点，在汽车、船舶、航空等领域广泛应用。在GMAW焊接过程中，焊丝在电弧激励下熔化，并与工件表面熔融金属相接合形成焊缝。然而，传统GMAW焊接过程中存在电弧不稳定、飞溅产生较多以及焊接质量不稳定等问题。为解决这些问题，研究人员提出了旁路耦合电弧GMAW工艺，并通过机理研究探索其特点与优势。

旁路耦合电弧GMAW工艺简介

旁路耦合电弧GMAW工艺是在传统GMAW焊接过程中引入旁路电弧，即在焊接过程中引入一个额外的弧电流，与主电弧同时存在于相同的电焊池中。通常情况下，旁路电弧的电流较小，一般为主电弧电流的10-20%。但是，旁路电弧在焊接过程中也有较大的能量输入，具有提高焊接效率和焊接质量的潜力。

旁路耦合电弧GMAW工艺特点

1.优化焊接熔深和焊缝形状：旁路电弧的存在可以改善焊接熔深和焊缝形状，提高焊接质量。通过调整旁路电流和主电弧电流之间的比例，可以控制熔融金属的输送速度，从而得到理想的焊接结果。

2.提高焊接热输入：由于旁路电弧的加热作用，焊接热输入增加，有助于提高焊接效率和焊缝质量。旁路电弧提供的额外能量可以在焊丝熔化过程中加速金属传输，减小飞溅产生。

3.防止气孔生成：旁路耦合电弧GMAW工艺能够提供额外的热量，有益地促进焊接金属和熔渣的混合，在GMAW焊接过程中防止气孔生成。

4.抑制焊接变形：旁路耦合电弧GMAW工艺通过增加总焊接电流，可以提供足够热量迅速熔化和冷却熔融金属，减小焊接变形。

旁路耦合电弧GMAW工艺机理

旁路耦合电弧GMAW工艺机理尚需进一步研究，以下是目前已有研究文献中的一些认识：

1.熔滴传输行为

旁路电弧可以改变熔滴的传输行为，减小熔滴尺寸和喷溅量。由于旁路电弧的存在，焊丝熔滴的飞行速度降低，金属传输更加平稳，有利于熔滴与工件表面的接触，减少飞溅的发生。

2.电弧稳定性

旁路电弧的引入影响主电弧的电位分布和热力学特性，从而对电弧稳定性产生影响。一些研究表明，适当的旁路电流能够增加电弧的稳定性和控制性。

3.热效应

旁路电弧通过增加总电流提供了额外的热量输入，改变了焊接熔池的形成和传输行为。已有研究表明，旁路电流的增加可以提高焊接传热效率，加速金属熔化和液态金属传输速度。

结论

旁路耦合电弧GMAW工艺作为一种新型焊接工艺，具有优化焊接熔深和焊缝形状、提高焊接热输入、防止气孔生成以及抑制焊接变形等优势。旁路耦合电弧的引入对于优化电弧稳定性和控制焊接参数具有重要意义。然而，旁路耦合电弧GMAW工艺的详细机理还需要进一步深入研究，以更好地发挥其优势和应用于工程实践中综上所述，旁路耦合电弧GMAW工艺通过调节熔滴传输行为、改善电弧稳定性和提供额外

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