基于Fluent的窄间隙TIG焊枪结构优化设计

针对大型工程项目当中的大口径、大厚壁、深窄间隙坡口的管道对接需求,设计了一款窄间隙TIG(NG-TIG)焊枪,并实现高效率焊接。该枪体为非对称的一体化扁平式结构,在间隙宽度为10 mm、深度15 mm的U形坡口内进行焊接试验,发现在窄间隙焊接过程中出现了焊缝成形不连续、焊缝出现气孔及电弧不稳等问题。为了达到理想的焊接工艺效果,文中通过Fluent软件进行了数值模拟仿真分析,对窄间隙TIG焊枪的保护气输送通道及其出口布局进行了结构优化,并且在与传统TIG焊枪的保护气体流量及运动轨迹等方面进行对比后,发现保护气体在钨极周围均匀向外扩散,且速度与传统TIG焊枪的气体保护状态接近,从而确定了窄间隙TIG焊枪的气体保护结构。结果表明,焊枪在焊接电流为120 A,焊接速度为100 mm/min,气体流量在25 L/min的焊接工艺参数下电弧稳定、无飞溅,焊缝成形美观无缺陷。 创新点： (1)通过Fluent软件对传统TIG焊枪的保护气体状态进行了仿真,并作为参照对窄间隙TIG焊枪的送气结构进行了优化设计。(2)窄间隙TIG焊枪既继承了传统TIG的优势,又解决了窄间隙焊接过程中电弧不稳、焊缝出现气孔等常见的问题。(3)通过非填丝和填丝,在坡口内和管壁盖面2种工况下进行了焊接试验,确定了窄间隙TIG焊枪的良好适用性。     

送丝及焊接速度对Q345E窄间隙激光填丝焊缝成形的影响

通过改变送丝速度、焊接速度进行焊接试验,研究送丝速度以及焊接速度对Q345E低合金钢窄间隙激光填丝打底焊的焊缝成形的影响,并分析不同送丝速度、焊接速度下的焊接接头宏观金相以及熔深和熔宽。通过分析对比,得到比较合适的Q345E窄间隙激光填丝打底焊的送丝速度为5 m/min,焊接速度为0.36 m/min。     

超窄间隙MAG/MIG焊接技术

对超窄间隙MAG/MIG焊进行学术界定,指出实现超窄间隙MAG/MIG焊必须的四大关键技术,即超窄间隙焊枪技术、智能跟踪技术、气体保护技术和熔滴过渡技术.分析了该技术的主要技术优势是焊态焊接接头的强韧性能更优,焊接应力更低;主要经济优势是焊接生产率相对已有窄间隙焊接技术大幅度提高,焊接生产成本大大降低.     

窄间隙/超窄间隙焊接技术(四) 超窄间隙MAG/MIG焊接技术

对超窄间隙MAG/MIG焊进行学术界定,指出实现超窄间隙MAG/MIG焊必须的四大关键技术,即超窄间隙焊枪技术、智能跟踪技术、气体保护技术和熔滴过渡技术。分析了该技术的主要技术优势是焊态焊接接头的强韧性能更优,焊接应力更低;主要经济优势是焊接生产率相对已有窄间隙焊接技术大幅度提高,焊接生产成本大大降低。     

用于超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的焊枪设计

为解决超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的焊丝准确送入与夹紧力调节、焊丝与板式导电嘴的接触导电以及板式导电嘴与超窄间隙侧壁的防接触等问题,设计了一种适合于超窄间隙焊接的焊枪。该焊枪焊接时,焊丝在送丝轮推动下经导丝管进入两块板式导电嘴间的圆弧槽内并被弹性夹紧力夹紧,而后被准确送入超窄间隙内与垫板接触引弧。试验结果表明,该焊枪能够满足超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的要求,获得了成形良好的超窄间隙焊缝。     

铝合金T形接头双侧脉冲MIG单道焊接工艺

采用自适应熔覆量的方法,对15 mm厚的6082铝合金T形接头进行了双侧脉冲熔化极惰性气体保护焊(MIG)单道焊接工艺的研究。在单热源单边焊接条件下,分析预留间隙、焊枪角度、送丝速度及行走速度等参数对焊缝成形的影响,并根据焊缝成形及表面质量,确定最优焊接工艺参数区间。在此基础上,对T形接头进行双侧对称热源和双侧非对称热源焊接。试验结果表明,当预留间隙为0 mm或1 mm、焊枪行走角为15°左右时,焊缝饱满且无咬边现象;当送丝速度为9.5 m/min时,焊缝成形良好并能实现根部完全熔合。     

核电CV厚板窄间隙摆动自动焊接工艺参数研究

CAP1400核电站CV模块钢板(SA-738 Gr.B)窄间隙自动焊具有填充量小、焊接效率高的特点。首先采用特制的窄间隙焊枪开展单一变量试验,研究窄间隙坡口内摆动速度、侧壁停留时间、焊接电流、焊接速度和焊丝尖端到侧壁距离等参数对焊缝熔深、余高和侧壁熔深的影响规律。结果表明,在窄间隙坡口内,摆动速度对焊缝熔深的影响最大;焊接电流和焊接速度对余高影响最大;焊丝尖端到侧壁距离对侧壁熔深影响最大,并确定了最优焊接参数范围。其次采用最优参数对试板进行焊接并测试其力学性能,结果表明,其拉伸性能及冲击性能均高于母材要求值。这为后续进一步进行CV窄间隙自动焊工艺工程应用研究提供了理论基础和参考。     

钢轨窄间隙弧焊焊枪自动纠偏系统

将窄间隙电弧焊接方法用于无缝线路钢轨焊缝的焊接,为满足焊缝两侧壁能够同时熔合,轨底窄间隙焊接采用开环控制的焊枪摆动焊接方式,导致摆动过程中焊丝端部位置出现累积误差.为消除焊枪摆动的累积误差,针对已有工艺特点,采用双视觉传感的焊枪摆动控制方法,通过采集熔池区图像,实时计算焊丝端部的摆动偏差和摆角偏差,并对焊枪摆动进行反馈...     

窄间隙电弧焊接质量的控制研究

随着工业的发展,越来越多厚板面临着焊接难点,而窄间隙焊接应运而生,由于其具有坡口窄、填充金属少、节约焊材等优点,越来越受到各界人士的欢迎。本文通过对窄间隙焊接过程中的焊接参数、焊接电弧、焊枪结构、焊接材料进行相应选择控制,从而提高焊缝质量;另外,为了提高窄间隙的焊缝质量,还可通过接合其他热源,如激光、或者结合磁场,以进一步提高焊缝质量。本文主要对现有窄间隙电弧焊接质量的控制方式进行总结与研究。     

窄间隙MAG环缝焊工艺在45钢油缸焊接中的研究

使用液压端盖窄间隙焊接专机和窄间隙水冷MAG专用焊枪,在82%Ar+18%CO_2气氛下进行了45钢油缸窄间隙环缝的焊接。结果表明:采用窄间隙MAG焊接方法,成功实现了45钢油缸环缝的焊接。采用合适的焊接电流可实现焊接过程稳定的射流过渡形式,飞溅少,焊缝成形良好,不存在侧壁未熔合现象,焊缝内没有气孔、裂纹等缺陷。与常规焊接方式相比,窄间隙MAG焊节约了焊接材料,缩短了焊接时间,同时减小了热输入量,降低了能耗。