复合脉冲电磁法控制铝合金焊接应力应变演变的机理研究

不论焊接热裂纹还是焊接应力与变形，都与焊接过程中应力应变演变有关。通过在焊枪周围辅以外加脉冲电磁场的方式，并利用数值模拟技术对工艺方案进行优化，可以实现复合电磁场所产生的电磁力在施焊金属不同部位的合理分布。进而对脆性温度区间内焊缝金属施加一横向挤压电磁力，起到防裂的目的。而外加电磁力在焊件表面造成的不同程度纵向及横向延展，可以大大抑制焊接变形的产生。同时电磁场与焊接电弧以及熔池金属之间的电磁作用，亦可被用于改善焊缝金属结晶形态，起到提高焊接接头质量的目的。该方法设备简单可靠、受焊接空间限制小、效率高，电磁力的大小调节方便，可以用于薄壳结构以及大厚度金属构件多层多道工艺的焊接。由于对焊件作用的是软接触的电磁力，克服了以往机械方式噪音大、焊件表面成形不良、有压痕存在、机械力度难以调整等弊端。本技术的研究将会丰富和发展焊接热裂纹以及焊接应力变形的控制理论，在国防及民用焊接领域有着很好的应用前景。