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GMAW(熔化极气体保护焊)焊接工艺采用混合气体保护,电弧燃烧稳定,焊缝质量优异。但GMAW熔敷速度低,不适合中大厚度焊件焊接。随着对焊接高效化要求不断提高,热丝GMAW以优异的高熔敷率特性,受到国内外很多焊接人士的关注。热丝GMAW电源由相互独立的GMAW电源和热丝焊接电源组成。GMAW电源提供焊接主弧,熔化主焊丝和母材,形成熔池,并利用熔池热量熔化预热焊丝;低频交流焊接电源提供热丝电流,经熔池形成回路,实现焊丝的预热效果。本文通过改进现有热丝设备,将200Hz交流热丝电流从150A提高到300A。为了实现扩容效果,对二次逆变电路中IGBT的RCD缓冲网络以及变压器原边过流保护相关参数进行了改进,以实现大功率开关管的稳定工作;通过分析预热焊丝受热过程,采用数学公式推导并确立了预热焊丝每个阶段温度变化的表达式,建立焊丝受热熔化模型;受热模型主要包括交流热丝电流对焊丝的预热效果以及熔池热效应对焊丝的加热效果;分析了热丝电流、预热焊丝干伸长与熔敷速率之间的关系;在此基础上,通过交流单热丝GMAW复合焊接工艺试验、交流双热丝GMAW复合焊接工艺试验验证焊丝熔化模型;并进行了一定的工艺实验,实验确定了在主弧电流电压从210A/29V增加到360A/35V、干伸长从16mm增加到30mm、焊丝间距从6mm增加到15mm、交流热丝电流从100A增加到300A时,相应的送丝速度范围,得出了送丝速度与热丝电流、干伸长、焊丝间距和主弧电流电压之间的匹配关系。并进行了10mm和25mm板厚的工艺试验,验证交流热丝GMAW复合焊接的优越性。焊接试验验证了预热焊丝受热熔化模型,在焊丝熔化过程中,当焊接参数确定的情况下,确实存在一个固定的最佳送丝速度范围;焊接试验过程中,焊接熔敷速率最大能达到25Kg/h,与其他焊接工艺相比,具有明显优势,实现了低线性热输入,高熔敷率的焊接效果。而且,热丝GMAW焊接方法还适应于厚板焊接,焊接接头性能优良。