基于能量最小原理的熔化极气体保护电弧焊短路过渡液桥形状动态模型.pdf

维普资讯 学兔兔 第44卷第2期 机 械 工 程 学 报 v。1-44 No．2 2008年 2月 CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Feb． 2008 基于能量最小原理的熔化极气体保护电弧焊 ’ 短路过渡液桥形状动态模型木 何建萍 吴毅雄2焦馥杰 (1．上海工程技术大学材料工程学院 上海 200336； 2．上海交通大学焊接工程研究所 上海 200030) 摘要：基于能量最小原理，建立了熔化极气体保护电弧焊(Gas metal arc welding，GMaW)短路过渡液桥形状动态变化的模型。 在一定的假设条件下，以电磁力、表面张力、重力共同作用下的液桥某体积元上具有的能量(势能)最小，建立GMAW短路 过渡液桥形状动态变化的模型，结合焊接回路的动态模型，对液桥形状动态变化进行仿真计算，并在此基础上进一步进行模 型的试验验证和模型的误差分析。研究结果表明，建立的GMAW短路过渡液桥形状模型所描述的液桥轮廓动态变化趋势与 试验结果比较吻合，实际焊接过程中的液桥形状还受到磁偏吹、焊接运动过程、熔池作用、保护气体流动等的影响，这些影 响是造成液桥形状模型误差的主要因素。 关键词：熔化极气体保护电弧焊 短路过渡液桥 能量最小原理 动态模型 中图分类号：TG403 TG444 Dynamic Model of Liquid Bridge Profile in Gas Metal Arc Welding by Principle of Minimizing Energy HE Jianping WU Yixiong2 JIAO Fujie (1．College ofMaterial Engineering，Shanghai University ofEngineering Science，Shanghai 201620； 2．Institute of Welding Engineering，Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200030) Abstract：Dynamic liq~d bridge profile in gas metal arc welding fGMaW)based on principle ofminimizing energy is modeled．The energy ofa sJnan unit in liquid bridge tends to be minimizing under surface tension force，electromagnetic force，and gravity force， 80 a dynamic liquid bridge profile in GMAW is modeled．Dynamic behavior ofliquid bridge is analyzed when dynamic model of GMAW welding circuit in short circuit period is associated．Deviations ofmodel are diSCUSSed．The resuIts show that the dynamic development tendency of lignid bridge profile is about the same in simulation and