机械工程学报

作者：张刚, 徐梓龙, 石玗, 朱明, 樊丁

单位：兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室 兰州 730050

关键词：脉冲TIG,电弧形态,熔池,单面焊双面成形,打底焊；

基金：国家自然科学基金(51905245)、甘肃省自然科学基金(20JR5RA455，21JR7RA202)、甘肃省重点研发计划(20YF8GA054)、中科院“西部之光”青年学者人才支持计划、陇原青年创新创业人才和兰州理工大学红柳优秀青年人才扶持计划资助项目。

为提高中厚板核容器焊接制造效率、质量稳定性及满足无衬板打底单面焊双面成形的工艺新要求，设计小角度、大钝边Y型坡口平板对接焊接结构，建立双频调制脉冲TIG焊接试验控制系统，开展多组低频脉冲和双频调制脉冲焊接工艺对比试验，获得坡口角度60°、钝边5 mm的试板对接可靠打底单面焊双面成形焊缝。进一步研究分析双频调制脉冲电弧、熔池动态行为变化及熔池表面温度场的演化规律，探究讨论双频调制脉冲电流作用下焊缝熔深增加的原因。结果表明，双频调制脉冲电弧因高频脉冲电磁压缩作用具有更高的能量密度和更强的电弧穿透力，使熔池底部极易形成液态金属薄膜并穿透形成熔孔；同时，双频调制脉冲电弧减弱了熔池顶底部液态金属能量波动，增强熔池热惯性，有效降低熔池凝固速率，增加了焊缝熔深，为熔池单面焊双面成形提供良好的热力动态平衡条件。

来源：2023年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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