2Cr13药芯焊丝埋弧焊电弧电信号稳定性分析

采用汉诺威弧焊分析仪快速获取了埋弧焊焊接过程中的电信号,包括电流和电压,从而达到判断其熔滴过渡形式和焊接电弧稳定性的目的。通过对两种埋弧焊焊丝及三种焊剂配对进行施焊并获取的电信号数据分析可知,2Cr13药芯焊丝埋弧焊搭配SJ107烧结型焊剂进行埋弧焊焊接时,具有电流稳定性高、电压波动小、电弧稳定和喷射过渡等特点,且焊缝成形和母材表面美观。     

自动埋弧焊接过程的电弧控制方程与热学分析

埋弧焊系统由恒流特性逆变焊接电源、送丝机、行走小车和控制器组成.控制器的输入是电弧电压Uarc和设置电压Uset,控制器的输出是PWM方式调节DC电源,驱动并调节送丝速度.用一阶微分方程建立了埋弧焊接过程中焊丝送进速度与焊接电弧之间的数学模型,模型描述了埋弧焊接过程中焊丝一边在电弧中燃烧,一边由送丝机不断送到燃弧区的平衡关系.通过电源、熔池、焊丝的热平衡分析,得到焊接系统的焊丝选取方法,该方法是焊丝直径与焊接电流的平方根成正比,文中还给出了焊丝直径与焊接电流的定量选取公式.     

双细丝埋弧焊+陶瓷衬垫焊接工艺

双细丝埋弧焊+陶瓷衬垫可用于无间隙装配、坡口内定位焊、背面应用陶瓷衬垫+正面大能量输入的双细丝单面埋弧焊焊接,焊缝正反面一次成形.双细丝埋弧焊是利用单电源单送丝机送出两条具有一定距离的并联细丝,在保持大能量输入同时,把焊接电流进行分流,从而降低电弧能量过多集中于中坡口根部的问题.由于细焊丝干伸长度电阻热增加,焊丝熔化速度加快;电极之间电弧辐射热相互作用,能量利用率高,熔滴过渡更细,焊接过程更平稳,焊缝成形更美观;对于板厚12～18 mm,可大幅度提高焊接效率10倍以上,焊接质量稳定,应用前景良好.     

S355J2W+N钢不同直径焊丝的高频脉冲MAG对接焊工艺

文中采用?1.2 mm和?1.6 mm焊丝对S355J2W+N耐候钢进行高频脉冲MAG对接焊工艺试验,坡口角度为40°,使用直径1.2 mm焊丝的焊接参数为：打底焊接电流236 A,电弧电压29 V;盖面焊接电流242 A,电弧电压30.1 V,摆动角度3°,摆动速度8周/min,摆动的左右停留时间为0.3 s;使用直径1.6 mm焊丝的焊接参数为：打底焊接电流210 A,电弧电压26.5 V;盖面焊接电流249 A,电弧电压27.5 V。对焊接接头进行宏观形貌观察和分析,结果显示：焊缝成形均良好,实现了单面焊双面成形,无气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷,外观符合EN ISO17637∶2016/EN ISO 5817∶2014 B级质量要求。但G40X焊缝呈蘑菇状,G40Y焊缝近似三角形状,且G40Y焊缝成形系数、余高系数及焊趾角度均大于G40X的,与?1.2 mm焊丝相比,使用?1.6 mm焊丝可使根部熔深提高50%。     

Q235钢旋转电弧埋弧焊成形及组织

在厚30 mm的Q235钢板上,利用缆式H10Mn2焊丝进行旋转电弧埋弧堆焊,探究焊接参数与焊缝熔深和熔宽之间的关系,研究了Q235钢旋转电弧埋弧焊成形及焊接接头微观组织。结果表明,控制好焊接电流、电弧电压和焊接速度能够极大地提高焊接效率。焊缝组织主要为细晶铁素体和粒状珠光体,其分布均匀,使焊缝具有良好的强度和韧性,但是较多的粒状珠光体会使焊缝区冲击韧性下降。当焊接速度较慢时,旋转电弧搅动熔池能力下降,夹杂物不能完全随焊渣浮出,导致夹杂产生。     

起重机厚板拼装焊接工艺试验和性能分析

为提高集装箱起重机厚板拼装效率和焊接质量，提出利用单面焊双面成形埋弧焊工艺取代传统焊接方式，进行了焊接工艺试验和焊后性能试验。结果表明，单面焊双面成形埋弧焊的最佳焊接参数为：前丝焊接电流850 A、电弧电压28 V,后丝焊接电流800 A、电弧电压32 V,焊丝间距为8 cm,焊接速度为30 m/h;焊后试板及接头的PT、UT、抗拉强度、硬度、冲击吸收功均满足焊接标准规定；采用双丝埋弧焊加陶质衬垫，正面进行打底、填充和盖面焊，反面进行马板固定定位，可实现一次性完成两层单道的焊接施工，极大简化了焊接工艺，提高了焊接效率。     

大直径焊丝埋弧焊接工艺研究

根据工厂现有设备输出参数(电流、电压)的情况,通过引入埋弧焊用大直径焊丝(φ5.0?mm、φ6.0?mm)替代现有φ4.8?mm埋弧焊焊丝,以提高埋弧焊单位时间的熔敷效率,达到提高埋弧焊焊接效率的目的.由熔敷金属试验和焊接工艺评定试验验证,φ5.0?mm和φ6.0?mm焊丝熔敷金属及焊缝的力学性能和化学成分基本一致,均符合国标要求,热影响区组织和焊缝区组织由铁素体+珠光体组成,无马氏体,接头无肉眼可见的裂纹、未熔合等缺陷.焊接相同板厚的构件所耗电能大致相同.为大直径焊丝高效焊接提供了可靠的技术依据,可为今后相关工程施工焊接提供参考.     

埋弧自动焊工艺参数控制

分析了焊接电流、焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊丝倾斜角度、坡口形式、焊丝伸出长度、焊剂层厚度等因素对埋弧自动焊焊缝质量的影响。通过对实验及现场实际焊接参数的整理分析,得出保证焊接质量的参数控制表,以供参考。     

焊接工艺对6005A铝合金激光-MIG复合焊焊缝成形的影响

采用CO2激光-MIG复合焊焊接2.5 mm厚的6005A铝合金板,基于正交试验方法研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响.试验结果表明,对复合焊焊缝熔透状态影响显著性从大到小的工艺参数依次为:焊接速度、MlG电流、MIG电压和激光功率,其中前两者影响最为突出.在熔透状态不发生显著变化时,对复合焊焊缝表面成形影响显著性从大到小的工艺参数依次为:MIG电压、焊接速度、激光功率和MIG电流.根据正交试验结果优化了激光-电弧复合焊接6005A的工艺参数,建立了工艺参数选择原则,根据此原则选择合适的参数获得了最佳的焊缝成形.     

磁控Plasma-FCAW水下复合焊工艺焊缝成形分析

磁控等离子-药芯焊丝电弧复合焊（plasma-flux cored arc welding,Plasma-FCAW）作为一种新型水下高效焊接方法被提出,通过特殊焊炬结构设计实现了两种独立焊接工艺的优势互补. 针对复合焊接工艺中由于电源极性不同引起的电弧排斥问题,设计了外部磁场用于调控两个电弧间的耦合程度,并研究了主要工艺参数对Q355B钢水下焊缝成形及其截面几何特征的影响. 结果表明,施加的外部磁场能够有效改善复合焊接过程及焊缝成形的稳定性;药芯焊丝电弧焊（flux cored arc welding,FCAW）电压对水下复合焊接过程稳定性具有显著影响;等离子电流和FCAW电弧电压对焊缝熔深影响较大且等离子电流与熔深间呈近似线性关系;相比于水下FCAW工艺,复合焊工艺焊接熔深提升超过40%,具有更高的焊接效率和焊接稳定性.     

熔化极气体保护焊的直接自适应控制

焊接电流和电弧长度是熔化极气体保护焊(GMAW)焊接过程的主要状态变量,决定了熔滴的过渡过程、热量输入和焊缝成形.文中在分析GAMW焊接工艺过程的基础上,建立了焊接电流和电弧长度的数学模型,采用基于二次型性能指标的直接自适应控制算法,通过调节焊接电源输出电压和送丝速度的大小,使焊接电流和电弧长度能跟踪参考模型的输出.同时,针对实际应用中难以检测的电弧长度,建立了电弧长度估计模型,实现了对电弧长度的软测量.结果表明,该算法可以实现弧长和电流的精确控制.     

旁路耦合微束等离子弧热特性及焊缝成形特点

针对传统微束等离子弧焊中焊丝熔敷率与焊接电流不能解耦的局限,提出旁路耦合微束等离子弧焊方法.通过给外填焊丝添加一电流,使焊丝与焊枪钨极间产生一个旁路电弧,实现熔化母材热量与熔化焊丝热量的解耦,确保熔化母材电流稳定的同时提高填充焊丝的熔化速度.对旁路耦合微束等离子弧焊的熔敷率、母材热输入及焊缝成形质量进行试验研究.结果表明,该方法既保持了传统微束等离子弧焊的优点,又在提高焊丝熔敷率的同时降低母材的热输入;并在其它焊接参数保持不变时,随旁路电流的增加,焊缝的熔宽、熔深和稀释率减小,余高和成形系数增大.     

Nd:YAG激光+CMT电弧复合热源横焊工艺参数对焊缝成形的影响

以304不锈钢为对象,借助焊缝成形参数来评价YAG激光+CMT电弧复合热源横焊焊缝的成形特征,研究了Nd:YAG激光+CMT复合热源横焊过程中焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,在CMT电弧焊接中加入激光可以改善横焊焊缝成形;在激光能量和焊接电流一定时,光丝间距存在一个最佳匹配,使得Nd:YAG激光+CMT复合热源横焊焊缝成形良好;与其它复合热源焊接相对比激光功率对熔深影响较大,对横焊焊缝成形的影响程度与焊接电流有关;焊接速度对横焊焊缝成形影响显著;离焦量对横焊焊缝成形影响较小;电弧功率对横焊焊缝的偏离度影响显著.     

The alternate wire-feed control in the automatic CO2 arc welding

In the automatic CO2 arc welding, the alteration of the vertical distance between the welding torch and the workpiece has a strong effect on the welding parameters such as welding current and voltage, with the result that the appearance and quality of weld are not steady. To weaken the influence of the distance alteration, a method is put forward in the paper. The method is that the alternate wire-feed control is used for compensating the welding current. On the basis of theoretical analysis, a static numerical model for alternate wire-feed control is established. The experiments show that the model-based regulation of the wire feed rate can compensate the welding current and ensure the appearance of weld. When the alteration of vertical distance between the torch and the workpiece is greater, not only is the wire feed rate regulated, but the output voltage of the power source is adjusted to ensure the appearance and quality of weld.     

多丝埋弧焊低线能量化高效焊接工艺探讨

对国内外常用的几种高效埋弧焊焊接工艺(焊丝大干伸长、冷填丝、预热填丝、单电源双丝单电弧串联、单电源多细丝多电弧并联、纵列带极等)进行了探讨;分析后认为:将这些工艺巧妙合理地应用于多丝埋弧焊生产中,在保证焊缝质量的前提下,可以进一步提高焊接效率,尤其是可以显著降低焊接线能量,对于改善焊缝及其热影响区的热循环过程、细化晶粒、提高强韧性具有重要的意义。     

P-TIG横焊根部焊道单面焊双面成形影响因素

TIG横焊打底焊作为大型汽轮机焊接转子关键制造技术之一,国外有关公司将其作为Know-How进行严格的技术封锁。文中开展了焊接工艺参数（电弧电压、焊接电流、脉冲频率和送丝速度）对P-TIG横焊单面焊双面成形影响的试验研究。结果表明,焊接电流对根部焊道单面焊双面成形的熔透性起着决定性的作用,其次是电弧电压;脉冲频率对正面焊缝成形的影响较大,而且对于抑制熔池金属的下淌倾向具有良好的效果;送丝速度和电弧电压对背面焊缝成形影响较大,当焊接工艺参数较小时,背面焊缝不能够成形。     

铝合金激光-小功率脉冲MIG电弧复合热源焊接特性分析

针对5A06铝合金,通过一系列对比数据综合分析了MIG焊和激光MIG复合热源焊接技术在焊缝熔深、焊缝成形、焊接速度、焊接热输入等方面的优缺点.结果表明,在MIG平均电流小于200 A的小功率脉冲MIG电弧区域内,等热输入且等焊接速度条件下,激光-MIG复合热源焊接技术与MIG相比可以提高焊缝深宽比1～2倍,增加焊缝熔深0.43～2.5倍;等热输入且等平均焊接电流条件下,与MIG相比,激光MIG复合热源焊接技术可以提高焊接速度0.6～1.5倍,增加焊缝熔深0.5～5.9倍;激光MIG复合热源焊接技术可以用高于MIG焊0.6～6.5倍的焊接速度和更小的焊接热输入获得与MIG同样的焊缝熔深;与MIG焊相比,激光MIG复合热源焊缝的铺展性更好,更适合于高速焊接;MIG复合2 kW的激光能量后会增加平均电弧电压、减小平均电流.     

铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊特性分析

选用多股绞合焊丝替代传统焊丝,将激光热源与多股绞合焊丝MIG焊热源相匹配. 借助高速摄像系统,提取焊接过程中熔池和匙孔特征量,开展5A06铝合金激光-多股绞合焊丝MIG复合焊工艺特性研究,探讨了不同工艺参数下焊缝成形与熔池行为相关性及焊接气孔规律性研究. 结果表明,主要焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律与常规焊丝激光-电弧复合焊相一致,由于激光束的指向性,焊缝熔深受激光能量密度影响较大,因此焊缝熔深与激光功率呈正比,与焊接速度、离焦量的绝对值呈反比,焊接电流与光丝间距的影响不大;焊缝熔宽受电弧参数影响较大,且熔宽与熔池面积变化有一一对应关系,熔池面积变大,熔宽增加;余高与熔敷速度有关,因此焊接电流越大、焊接速度越小,余高越大.此外高能量密度激光热源的加入突出了多股绞合焊丝的自旋转特性的优势,特别是焊接电流在130 ~ 200 A范围内,随着焊接电流的增加,多股绞合焊丝的旋转频率增加,旋转特性带来的拓展焊缝宽度及对焊接气孔的抑制等优势更为明显.