高强铝合金复合超音频脉冲方波变极性氩弧焊接质量控制机理研究

基于研究开发出的新型超快速变换复合超音频脉冲方波变极性氩弧焊接电源原理样机，以高强铝合金为研究对象，基于现代先进信号传感理论与技术，采用直接实验研究方法，确定影响高强铝合金氩弧焊接质量的主要工艺参数，重点研究分析并掌握各主要焊接工艺参数对高强铝合金焊接质量的影响规律，探讨并分析复合超音频脉冲方波电流及电流上升沿和下降沿变化速率等焊接过程特征参数对高强铝合金焊缝组织性能的影响机制，最终完成对主要焊接工艺参数的优化匹配，建立适用于高强铝合金材料的新型复合超音频脉冲方波变极性氩弧焊接加工工艺参数MAP图，实现对其电弧焊接质量的有效控制。超快速变换复合超音频脉冲方波变极性氩弧焊是一种优质高效的电弧焊接工艺，项目的研究成果可为实现该项新型氩弧焊接技术的实际工程应用提供技术支持和科学依据，具有重要的学术价值和实际工程应用价值。

基于研究开发出的新型超快速变换复合超音频脉冲方波变极性氩弧焊接（HPVP-TIG）电源原理样机，分别以铝-镁系、铝-铜系高强铝合金为研究对象，基于现代先进信号传感理论与技术，采用直接实验研究方法，对铝合金焊缝成形行为、微观组织特征、接头拉伸力学性能及其断口特征进行了详细研究和对比分析，确定了影响高强铝合金HPVP-TIG电弧焊接质量的主要工艺参数。进而采用正交试验设计方法和一元线性回归的数据处理方法，重点研究并掌握了各主要焊接工艺参数对高强铝合金焊接质量的影响规律，探讨并分析了超音频脉冲方波电流及电流上升沿和下降沿变化速率等焊接过程特征参数对高强铝合金焊缝组织性能的影响机制，最终完成了铝合金HPVP-TIG主要焊接工艺参数的优化匹配。以上述研究成果为基础，探索建立了适用于高强铝合金材料的新型HPVP-TIG焊接加工工艺参数MAP 图，可实现对其电弧焊接质量的有效控制，为HPVP-TIG新工艺的工程应用提供数据支撑。综上所述，超快速变换复合超音频脉冲方波变极性氩弧焊是一种优质高效的电弧焊接新工艺，本项目的研究成果可为实现该项新型氩弧焊接技术的实际工程应用提供技术支持和科学依据，具有重要的学术价值和实际工程应用价值。