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K-TIG焊接技术作为一种高效的焊接技术,近年来在国内得到了快速的发展。K-TIG焊接过程中能够实现中厚板不开坡口一道焊透,单面焊双面成形,焊接效率高,焊缝成形质量好。而在压力容器中应用的Q345R钢,一般都要经过多层多道焊才能焊接完成,这样的焊接方式存在着效率低、成本高等问题。K-TIG焊作为一种高效的焊接方式,其本身所具有的单面焊接双面成形的优点恰好可以弥补传统焊接方式带来的效率低成本高的缺点。本文将K-TIG焊与外加可控电磁场的方式相结合对Q345R钢进行焊接,通过改变电磁场的参数来探究磁场的作用对焊接电弧、焊缝成形、焊接熔池受力以及焊接接头微观组织及力学性能的影响。依据三相交流异步电动机的原理以及通电螺线管产生磁场的原理试制了磁场产生装置,同时对焊接设备也进行了简要的介绍,并制定了不同类型磁场作用下的焊接试验方案。为对不同类型磁场作用下焊接电弧受力及形态变化进行研究。首先从理论上对电弧的受力及形态的变化进行了分析,其次通过高动态相机对电弧形态进行了采集,并结合理论分析对电弧形态变化的原因进行了阐释。试验结果表明:旋转磁场作用时,焊接电弧旋转半径差值随着旋转频率的增加而逐渐增大;纵向磁场作用时,当励磁波形为半波时,电弧半径变化的差值较大,当励磁波形为全波或正弦波时,电弧半径变化的差值并不是很大;当复合磁场作用时,电弧比较稳定,旋转半径变化的差值也不是很大。对磁场作用下焊缝成形以及焊接熔池的受力进行理论分析。试验结果表明:当旋转磁场作用时,焊缝熔宽会随着旋转磁场频率的增加而逐渐增大,熔池会受到向上或者向下的洛伦兹力作用;当纵向磁场作用时,焊缝熔宽在励磁波形为半波时较窄,当励磁波形为全波或正弦波时较宽,熔池受到的洛伦兹力为顺时针或者逆时针方向;当复合磁场作用时,在一定频率范围内焊缝熔宽的变化随复合磁场中旋转磁场频率的增加而减小,熔池所受到的力为上述两种磁场单独作用时的合力。最后对磁场作用下焊接接头的微观组织及力学性能进行研究,结果表明:旋转磁场中当励磁频率为30Hz或40Hz时,焊缝组织中铁素体含量较多,晶粒尺寸较小,分布也比较均匀;纵向磁场作用中,当励磁波形为半波时,焊缝组织中晶粒尺寸较小,焊接接头力学性能也比较好;复合磁场作用中,当励磁参数为半波+10Hz时,所得到的焊接质量是最好的。