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中文摘要针对传统手工电弧螺柱焊焊接工艺对 20mm 高强高硬中碳钢和普通 Q235 螺柱焊接易产生未熔合、气孔、成形不良和裂纹的问题，提出了复合热源螺柱焊接工艺和自动焊接控制系统，采用感应加热的方法将母材进行预热，达到一定温度后再进行螺柱焊，以解决传统螺柱焊工艺的缺点。设计试验分别对不同感应预热时间下的接头进行抗剪强度测试、显微金相分析，并得出结论：对于 Ø16mm 螺柱，最佳预热时间为 30s，焊接在 26SiMnMo（GY5）上抗剪强度达 360MPa，焊接在 28CrMo（GY4）上抗剪强度达 356MPa；对于 Ø22mm 螺柱，最佳预热时间为45s，焊接在 26SiMnMo（GY5）上抗剪强度达 353MPa，焊接在 28CrMo（GY4）上抗剪强度达 361MPa；随螺柱直径增大，接头质量有下降趋势。6622
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关键词 螺柱焊 复合热源 感应加热 自动化
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Automatic hybrid heat sources studs welding technology research
Abstract
According to the traditional manual arc studs welding process of 20mm high
strength high hard medium-carbon steel with ordinary Q235 studs, is easy
to get incomplete fusion, porosity, crack and forming problem, this paper
put forward the hybrid heat source studs welding process and automatic
welding system, use the induction heating method to preheating the base
metal, until a certain temperature before welding, in order to solve the
traditional studs welding process shortcomings. The experiment is designed
to use the shear strength test and microscopic metallographic analysis to
study the welding joints which was preheated in different time. Final
conclusion: for Ø16mm studs, best preheating time is 30s, for Ø22mm studs,
best preheating time is 45s; With studs’ diameter increasing, there is
a trend of decrease in the final joint quality.
Keywords studs welding, hybrid heat sources, induction heating, automatic
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及选题意义1
1.2 国内外螺柱焊研究概况及发展趋势1
1.3 感应加热技术概论„8
1.4 本文研究内容9
2 复合热源自动螺柱焊工艺方法设计11
2.1 中碳调质钢厚大构件与中大直径螺柱焊接难点„11
2.2 试验设计思路„11
2.3 本章小结„12
3 复合热源自动螺柱焊试验设备13
3.1 自动焊系统组成13
3.2 本章小结„16
4 复合热源自动螺柱焊工艺试验及性能分析„17
4.1 试验流程„17
4.2 复合热源自动螺柱焊工艺试验条件17
4.3 母材 26SiMnMo（GY5）复合热源自动螺柱焊工艺试验„20
4.4 母材 28CrMo（GY4）复合热源自动螺柱焊工艺试验25
4.5 本章小结„30
结论31
致谢32
参考文献33
1 绪论
1.1 课题研究背景及选题意义
螺柱焊接技术自20世纪上半叶产生以来，由于这种焊接新技术具有快速、可
靠、简化工序、降低成本等一系列优点，可替代铆接、钻孔、手工电弧焊、电阻
焊和钎焊等螺柱的连接工艺[1]
，因而引起了世界各国的普遍重视。螺柱焊是钢结
构工程中广泛应用的一种焊接技术，现已广泛应用到桥梁、建筑、能源化工设备、
造船工业、汽车工业、航天工业、医疗和试验设备、五金制品、装饰业等[2]
。可焊接低碳钢、不锈钢、低合会钢，铜、铝及其合金材质的螺柱、销钉及栓钉等。