外加磁场对高速GMAW电弧和熔池行为的主动调控效应

来源：机械工程学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：王林, 武传松, 杨丰兆, 高进强

单位：山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室 济南 250061

摘要：在熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding, GMAW)过程中，当焊接速度超过临界值后，焊缝成形变差，出现咬边和驼峰焊道，无法满足生产要求。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。自主研发外加磁场发生装置，向熔池施加横向电磁力，对后向液体流进行主动干预，并调控熔池流态，从而抑制驼峰焊道的形成。在Q235低碳钢板上开展焊接工艺试验，获得了不同磁感应强度下的焊缝表面成形；采用高速摄像技术，拍摄焊接过程中的电弧和熔池图像，分析外加磁场对电弧形态、熔池流场和焊缝成形的影响规律，初步揭示外加磁场抑制驼峰焊道的机理。试验结果表明，外加横向磁场能明显调控熔池流态，减小后向液体流的动量，并能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,熔池流态,驼峰焊道,外加磁场；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51275276)