熔滴短路过渡频率对CO_2焊接过程稳定性的影响

在依次改变送丝速度v_e。电弧电压U_a、保护气体流量Q、焊接速度v_w和焊丝伸出长度l_e等多种工艺参数的条件下,基于数值分析,全面评估了CO_2焊接过程熔滴短路过渡频率与焊接过程稳定性的定量关系,证明了在改变送丝速度v_e、电弧电压U_a和焊丝伸出长度l_e的条件下,熔滴短路过渡频率f与焊接过程的稳定性成正相关关系,而在改变保护气体流量Q和焊接速度v_w的条件下,熔滴过渡频率f却失去了表征焊接过程稳定性的能力,不能够作为焊接过程稳定性的评价指标。     

CO_2气体保护焊送丝速度计算经验公式

CO_2气体保护焊的规范参数,主要有电源极性、焊丝直径、电弧电压、焊接电流、气体流量、焊接速度、焊丝伸出长度、直流回路电感等,唯独没有送丝速度。而在实际生产中,送丝速度的选择是否恰当,对焊接过程的稳定性和焊缝成形     

自保护药芯焊丝激光—电弧复合热源焊接电弧稳定性的分析

以自保护药芯焊丝（414N-O）为研究对象,借助电弧分析仪和高速摄像,对不同工艺参数下激光—电弧复合热源焊接电弧稳定性进行了试验研究.结果表明,复合热源焊接过程中,激光的加入明显的减小了自保护药芯焊丝电弧作用点漂移概率,拉长了电弧空间,降低了熔滴短路过渡概率,提高了电弧稳定性;工艺参数中,光丝间距和送丝速度对平均焊接电流影响显著;电弧电压和送丝速度对平均焊接电流变异系数影响显著;激光功率对平均焊接电流的影响幅度与光丝间距和送丝速度有关,光丝间距和送丝速度越大,激光功率对平均焊接电流的影响越小;电弧电压对平均焊接电流的影响幅度与光丝间距有关,光丝间距D_LA=0 mm时,影响最显著;激光前置比激光后置更有利于平均焊接电流变异系的稳定.     

基于正交试验的CMT焊接5A06铝合金超薄板工艺参数优化

为获得厚0.5 mm的5A06铝合金超薄板较佳的CMT焊接质量,采用正交试验设计,研究了CMT焊接工艺参数送丝速度、焊接速度、送气流量及EP/EN-Balance值对焊缝抗拉强度的影响规律。通过极差分析,影响焊缝抗拉强度的因素由大到小依次为送丝速度、焊接速度、EP/EN-Balance值、气体流量,焊缝的抗拉强度均随着送丝速度、焊接速度以及EP/EN-Balance值的增加而先增大后减小,随着气体流量的增大而小幅度增加,而后逐渐平稳。综合分析,较合适的送丝速度值为2.5~2.7 mm/min,焊接速度为16~18 mm/s,EP/EN-Balance值为-0.5~-0.3,而气体流量则选用18 L/min。工艺试验表明,优化后的CMT焊接工艺参数能够使焊缝成形质量及整体力学性能良好,能满足实际焊接5A06铝合金超薄板的需要。     

送丝速度对三丝间接电弧焊稳定性及焊缝成形的影响

三丝间接电弧焊是一种新型的间接电弧焊方法,由2个焊接电源和3根焊丝组成,工件不连接电源,电弧建立在焊丝之间。3根熔化极焊丝对于建立稳定的焊接过程提出巨大挑战,确定稳定的焊接工艺参数区间十分必要。文中主要分析了送丝速度对电弧稳定性以及焊缝成形的影响,确定了稳定的焊接参数区间。研究表明,焊丝的送丝速度与熔化速度相匹配时可建立稳定的间接电弧;在稳定送丝速度区间,送丝速度的变化对焊接工艺参数波动影响较小,随着送丝速度的提高,电弧摆动范围减小,焊缝熔深增加。     

基于图像的电弧波动行为表征及保护气体流量影响规律

焊接电弧的波动行为影响焊接工艺过程的稳定性和焊缝成形质量。借助于高速摄像并采用图像处理技术,提出了一种基于电弧图像特征的电弧波动幅度半定量表征方法,研究了保护气体流量对电弧波动的影响规律。试验和分析结果表明,受保护气流影响,电弧的波动行为以横向(电弧宽度方向)波动为主,且随着焊接电流的增加,电弧的综合波动幅度明显下降,但横向波动的比重增大。随着保护气体流量的增大,电弧的波动幅度增加,小电流焊接时,电弧波动对气体流量的变化更为敏感。研究结果可为实际焊接中的保护气体流量选择提供参考和依据。     

二氧化碳气体保护焊工艺对焊缝形貌的影响

主要研究了二氧化碳气体保护焊焊接工艺对焊缝形貌的影响,选择不同二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数在Q235钢板进行表面堆焊,并对焊缝形貌进行观察分析。试验结果表明:焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体压力等工艺参数对焊缝形貌均有影响,其中随着焊接电流的增大,熔深增大,熔宽基本不变,余高增大;随着电弧电压的升高,熔宽明显加大;随着焊接速度的增大,熔宽、熔深及余高均减小。     

AA6061-T6铝板和DP590镀锌钢板的CMT点塞焊工艺研究

以Al Si-5焊丝为填充材料,对AA6061-T6铝板和DP590镀锌钢板的冷金属过渡(CMT)点塞焊工艺进行了研究。通过采用三因素(送丝速度、焊接速度、弧长修正)三水平的正交试验,筛选出最优的工艺参数组合,并通过拉伸试验检测最优工艺参数下的焊接质量,最后用单因素分析法,分析了送丝速度对焊接成形及焊接强度的影响。结果表明:送丝速度对拉伸载荷的影响最大;最优工艺参数组合方案下铝钢薄板焊接效果良好,拉伸载荷达到4.53 k N;当送丝速度由5.0 m/min增加到6.0 m/min时,拉伸载荷先随着送丝速度的增加而增大,但当送丝速度增加到一定程度时拉伸载荷开始减小;随着送丝速度的增加,焊点的直径不断增大,而焊点的高度缓慢减小。     

低碳钢双丝气体保护焊工艺设计

双丝气体保护焊是一种高效化焊接方法,能够在保证焊接质量的前提下进行高速焊接。本文基于焊接机器人系统,研究了焊接电流、电压和速度对电弧稳定性、飞溅、焊缝成形及微观组织的影响规律,并改进双丝焊工艺。研究结果表明:控制前丝与后丝焊接电流、电弧电压的差值在一定范围内可实现1.2 m/min高效稳定焊接,但当焊接速度进一步提高时会影响焊接质量。优化后的焊接工艺方案:前丝焊接电流260 A、后丝焊接电流240 A、前丝电弧电压24.7 V、后丝电弧电压23.9 V、焊接速度1 m/min。     

低气压对自保护药芯焊丝焊缝成形的影响

对低气压地区自保护药芯焊丝电弧焊接的焊缝成形及其影响因素进行了研究.结果表明,在相同焊接工艺参数设定下,气压愈低,焊缝的熔深愈浅、熔宽愈宽、余高愈小;气压降低导致电弧的冷却作用减弱,弧柱区的直径与正常气压相比将增大,电弧的稳定性和挺度下降.电弧行为的改变影响了焊缝成形质量,气压越低,焊缝成形的对称性越差;焊炬高度的增加对焊缝成形及电弧稳定性同样有不利影响,适当增加送丝速度和降低电弧电压有助于焊缝成形质量的改善.研究结果为低气压地区的自保护药芯焊丝焊接工艺参数制定和优化提供了科学依据.     

DP780熔化极气体保护焊工艺参数优化

以2 mm板厚无涂层DP780为研究对象,运用正交试验方法优化其熔化极气体保护焊工艺参数.主要研究了送丝速度、焊接速度、电弧电压、焊丝伸出长度、焊接倾角5个因素对DP780搭接接头抗拉强度的影响规律.根据正交试验的极差和方差分析,找到了影响接头抗拉强度的主要因子为送丝速度和焊接速度,其它因子对接头强度影响不显著;基于多元回归分析,拟合了近似曲线,得到了控制接头抗拉强度的近似数学模型,揭示了主要工艺参数对接头抗拉强度的影响规律.     

保护气体中氮气比例对高氮钢双面同轴TIG焊接工艺性的影响

针对高氮低镍奥氏体不锈钢开展了双面同轴TIG自熔焊试验，分析了保护气体成分对电弧电压、电弧形态、钨极形貌、焊缝气孔与含氮量的影响规律. 结果表明，随着保护气体中氮气比例的提高，平均弧压以三次函数的速度增大，波动程度亦随之呈增大趋势；氮气的加入导致电弧显著收缩，焊后钨极表面覆盖棕褐色氮化钨薄层，同时焊接飞溅增大，电弧出现周期性“尾焰反射”现象，焊接稳定性随氮气比例提高而变差；随保护气体中氮气比例的提高，焊缝气孔数量和最大气孔尺寸同时增加，焊缝含氮量先增大后趋于稳定；为了降低焊接不稳定和焊缝气孔的不利影响，保护气体中氮气的比例应低于20%.     

三丝GMAW横焊工艺优化研究

利用实验室搭建的三丝焊设备,通过对电弧电压、焊接电流、焊接速度、保护气体流量和焊枪倾角的控制和调节,选定三丝横焊高效且保证质量的焊接工艺参数组合。结果表明:焊枪倾角影响焊缝的成形,3支焊枪需要合理布置以保证焊接质量。随着焊接电流的增大,焊缝余高先减小后增大,但过大的焊接电流会导致焊缝下塌,同时,飞溅明显增大;随着电弧电压的升高,焊缝余高变小。最终经过优化得出工艺参数组合:辅助焊枪与水平面的夹角呈30°,焊接电流为I1=140 A,I2=155 A,I3=140 A,电弧电压为U1=22 V,U2=21 V和U3=22 V,焊接速度为2.25 m/min,保护气体流量为20 L/min,焊丝伸出长L1=L2=L3=20 mm。对焊缝的显微组织进行分析,发现焊缝中存在粗晶区,说明焊接过程中热输入很大。进行硬度测试,发现焊缝硬度明显提高,这是因为焊缝中产生了魏氏组织。     

D406A超高强度钢激光-TIG复合填丝焊接气孔特性分析

采用激光-TIG电弧复合填丝焊接6.6 mm厚的D406A超高强度钢，发现焊缝内部存在一定量气孔缺陷. 利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线探伤等方法进一步分析了焊缝内气孔形貌、分布特征及其形成机制，发现气孔内壁出现大量的C,O元素富集现象，根据线扫描分析与理论计算相结合，推测焊缝中气孔类型主要为CO气孔. 在此基础上，进一步探讨了焊接工艺参数对气孔率的影响规律，通过适当增大激光功率、减小送丝速度、增大保护气流量和提高焊接速度可以有效减少气孔，使气孔率降低到1%以下，为抑制D406A超高强钢激光-TIG电弧复合填丝焊接接头气孔提供理论基础.     

焊接电流对双丝间接电弧焊电弧特性的影响

主要研究了焊丝伸出长度对焊接电流、电弧电压以及焊接电流对双丝问接电弧气体保护焊电弧特性的影响。结果表明,随着焊丝伸出长度的增加,焊接电流减小;双丝间接电弧气体保护焊负极焊丝的熔化速度随着焊接电流的增加而明显增大,正极焊丝的熔化速度随焊接电流的增加而缓慢增大,两者均随着电弧电压的增加而减小;随着焊接电流的增大熔滴变细;双丝问接电弧气体保护焊有多种电弧形态。     

水下湿法药芯焊丝焊接电弧稳定性

利用焊接电弧电压信号的标准差和差异系数的倒数作为评价电弧稳定性的指标,通过试验研究了不同工艺条件下水下湿法药芯焊丝焊接的电弧稳定性．建立了湿法焊接电弧稳定性的敏感度模型,分析了各工艺参数如焊接电流、电弧电压、焊接速度和水深对湿法药芯焊丝焊接电弧稳定性的影响．结果表明,水深增大时,焊接电弧稳定性变差,特别是在浅水区域,增大水深可显著降低电弧稳定性;焊接速度增大,电弧稳定性变差;焊接电压对电弧稳定性影响很大,适当提高焊接电压可提高电弧的稳定性．     

异种先进高强度钢搭接接头熔化极气体保护焊焊接工艺参数优化

以2 mm板厚无涂层DP780与MS1180钢为母材的异型搭接接头为研究对象,运用正交试验方法优化其熔化极气体保护焊工艺参数. 主要研究了送丝速度、焊接速度、电弧电压、焊接倾角4个影响接头上下板热输入分配的因素对异种材料搭接接头抗拉强度的影响规律. 对正交试验及结果进行直观分析和方差分析,找到了影响接头抗拉强度的主要因子为送丝速度、焊接速度和焊接侧面倾角,同时通过回归分析得到了控制接头抗拉强度的近似二阶数学模型和最优工艺参数组,揭示了主要工艺参数对异种高强度钢搭接接头抗拉强度的影响规律.     

中厚板脉冲双丝高速打底焊自由成形及稳定性分析

采用不同直流脉冲匹配的tandem焊枪实现了12 mm厚Q235钢共熔池打底焊接,并利用高速图像(HSI)和实时电信号对焊接过程进行实时动态检测,研究了焊接速度对焊缝成形、焊接电弧形态和焊接过程稳定性的影响.结果表明,焊接速度主要对焊缝成形和焊接过程稳定性造成影响,对电弧形态的影响不大.随着焊接速度的增加,电弧稳定性先增大后减小,在焊接速度为40 mm/s时,背部自由成形最佳.不同焊接速度下,主丝电弧都保持较高的挺度,几乎不发生偏移,从丝电弧形态在单个脉冲周期内通过产生9°～15°的规律性摆动,促进熔池中部金属向侧壁流动,减小熔池后端金属的累积,从而消除焊缝表面的驼峰和起脊缺陷,提升了整体光洁度.主丝的焊接稳定性整体高于从丝,当焊接速度为40 mm/s时,两电弧稳定性最好.     

钽薄板TIG焊接电弧形态的研究

通过高速摄像方法研究了钽薄板TIG焊接过程中,保护气体及工艺参数不同时电弧形态的变化规律及其对焊接质量的影响。结果表明：保护气体不同时,电弧形态明显不同。采用TIG焊焊接钽板时使用氦弧能得到更好的焊接质量;当弧长不变,增加焊接电流时,电弧有效作用范围变犬,电弧温度及能量密度高。熔池增大速度较快;当焊接电流不变,弧长增加时,电弧有效加热半径变大,但由于弧长增加而引起电孤热能分散。熔池增长速度较慢,热影响区范围增大。焊接工艺参数的变化时电弧形态的影响规律,对制定钽薄板TIG焊接过程中较为合理的工艺参数具有重要意义。     

5A06铝合金激光-TIG电弧复合填丝焊的特性

进行5A06铝合金激光-TIG电弧复合填丝焊接试验,分析了堆焊条件下激光功率、离焦量、光钨间距、焊接速度、焊接电流、送丝速度等工艺参数对焊缝成型的影响规律。试验表明,激光-TIG复合填丝焊工艺适应性好,能在较宽的工艺范围内实现铝合金的良好连接;激光功率、离焦量、焊接速度及送丝速度对熔深的影响较大,而焊接电流在80~180 A,光钨间距在4~8 mm范围内时对焊缝熔深影响不明显;实现了6 mm厚对接接头激光-TIG电弧复合填丝工艺的焊接,获得了成型连续稳定、无气孔和裂纹等缺陷的优质焊缝。