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主营产品:螺柱焊机,索亚螺柱焊机,HBS螺柱焊机
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在电弧螺柱焊中,针对不同厚度/材质的螺柱,焊接时间与电流衰减曲线的设置需遵循“能量匹配”原则,即确保热输入与材料熔化和焊缝成型需求相匹配。以下是具体计算与设置方法:
热输入公式
总热输入
η:热效率系数(通常取0.7-0.9)
I(t):瞬时焊接电流(含衰减曲线)
R(t):电弧电阻(与材料、温度相关)
t:焊接时间
熔深控制方程
熔深
d:螺柱直径
λ:材料热导率(铝合金≈150 W/m·K,不锈钢≈16 W/m·K)
不锈钢(如316L)
焊接时间:0.8-1.2s(需配合脉冲电流)
电流衰减:初始电流=1.5倍基值,衰减率=50A/ms
理由:薄件需快速建立熔池,衰减过快易导致未熔合。
铝合金(如6061)
焊接时间:0.6-0.8s
电流衰减:初始电流=2倍基值,衰减率=80A/ms
理由:高热导率要求“高能量密度+短作用时间”。
碳钢(如Q345)
焊接时间:2.0-3.0s(分段控制:预热1.0s+焊接2.0s)
电流衰减:预热段衰减率=20A/ms,焊接段=40A/ms
理由:分段控制避免熔池过热。
钛合金(如TC4)
焊接时间:1.5-2.0s
电流衰减:初始电流=1.2倍基值,衰减率=30A/ms
理由:钛合金熔点高(1668℃),需延长高温停留时间。
飞溅控制
当飞溅率>5%时,降低电流衰减率(ΔI/Δt↓)或缩短焊接时间。
熔深均匀性
通过X射线检测熔深标准差,若σ>0.3mm,调整电流波形为“双峰”模式(预脉冲+主脉冲)。
热影响区控制
对淬火倾向材料(如马氏体不锈钢),采用“前高后低”衰减曲线,减少高温停留时间。
螺柱直径匹配
焊接时间与螺柱直径呈平方关系(),需同步调整。
环境补偿
低温环境(<10℃)时,焊接时间延长10%-15%以补偿散热损失。
设备限制
普通电源电流衰减率<100A/ms时,优先通过调整焊接时间控制热输入。
通过结合数值模拟(如COMSOL热场仿真)和工艺试验(正交法优化参数),可进一步实现参数精细化控制。实际应用中建议建立材质-厚度-参数的数据库,通过查表法快速设定初始参数,再基于首件检测结果微调。