激光焊接环焊缝收弧质量控制研究

收弧坑是激光焊接固有的缺陷,为了减小收弧坑对薄壁环焊缝接头成形及力学性能的影响,对2 mm厚30CrMnSi高强钢筒体进行了激光焊对接试验,研究激光焊接收弧坑形成的原因,分析工艺参数对收弧坑成形的影响,对收弧段焊缝的接头进行了微观组织和力学性能测试。试验结果表明,收弧时间和焊接速度对收弧坑深度影响较大,当收弧时间为2 s,焊接速度从1.2 m/min匀速增加至2.4 m/min可以获得较好的收弧段焊缝成形,收弧坑深度为0.08 mm,拉伸试验表明收弧坑对焊接接头抗拉强度无明显影响,焊缝质量和力学性能满足QJ 20659-2016中一级焊缝要求。     

铝合金变极性等离子弧平焊工艺

分析了薄板铝合金变极性等离子弧平焊工艺稳定性机理。试验采用自行研制的变极性等离子弧焊接电源,对1060铝合金薄板采用变极性等离子弧平焊工艺,分析了在变极性等离子弧焊接过程中,焊接电流、离子气流量、送丝速度等参数对焊缝成形的影响,获得了良好的焊缝质量。     

等离子弧在航空材料焊接中的应用

等离子弧以其高温、高能密度、高焊接质量在航空材料的焊接中发挥着重要的作用.以等离子弧焊接电流、离子气流量、焊接速度的匹配关系为重点,讨论等离子弧在航空材料焊接中的应用,典型材料航空零部件等离子弧焊的工艺过程,参数的选择,列出其常见焊接缺陷的现象、原因以及预防方法.     

穿孔型等离子弧自熔焊工艺对N6镍合金焊缝成形及性能的影响

以6.0 mm厚的N6镍合金为试验材料,采用等离子弧自熔焊方法开展全熔透焊接工艺试验研究。利用OM,SEM,拉伸试验机等设备研究焊接电流、焊接速度、离子气流量、焊接热输入对焊缝成形及力学性能的影响。结果表明,采用正交设计优化的工艺参数进行焊接,焊缝成形美观,接头平均抗拉强度302 MPa,接头系数达87.3%;主要工艺参数对N6焊缝成形及力学性能有重要影响。焊接电流、离子气流量起协同作用,一定范围内,熔宽、熔深随焊接电流、离子气流量增大而增大,而随焊接速度增大而下降;但焊接速度超过一定范围,继续增大焊接速度,焊缝背面产生"驼峰";焊接热输入从1.5 kJ/mm增至2.14 kJ/mm焊缝区晶粒急剧长大,平均晶粒度从5.9降至2.3,而焊接接头抗拉强度呈先增大后下降趋势,拉伸断口从韧性-解理混合断裂模式向脆性断裂模式转变。     

喷嘴结构形式对等离子弧焊枪性能的影响

一、导言就目前情况来看,要扩大等离子弧焊接工艺的应用范围,有两个主要问题必须解决。一是随着被焊材料厚度的增大焊接规范域变窄,特别是在焊接厚度>6毫米时,焊接规范参数(离子气流量、焊接电流等)稽微变化即会导致未焊透或烧穿;一是焊接环形件时,收弧处容易产生气孔。这两个问题是与等离子弧焊枪的性能密切相关的;而焊枪性能的优劣,关键在喷嘴的结构型式和尺寸。     

正交设计法优化等离子弧熔覆镍基碳化钨涂层工艺

采用等离子弧熔覆技术在Q345钢表面制备镍基碳化钨涂层,采用正交设计优化等离子弧堆焊工艺参数,以熔覆涂层表面成形质量、稀释率和硬度值作为考核指标,借助极差分析和方差分析研究离子气流量、送粉速度、电流、熔覆速度4个工艺参数对3个指标的影响规律。结果表明：对熔覆涂层成形质量影响的程度大小依次为：电流>离子气流量>送粉速度>熔覆速度;对熔覆涂层稀释率影响的程度大小依次为：电流>送粉速度>离子气流量>熔覆速度;对熔覆涂层硬度影响的程度大小依次为：离子气流量>电流>送粉速度>熔覆速度。最优工艺参数是：离子气流量1.0 L/min,送粉速度18 g/min,熔覆速度5 mm/s,电流80 A。在此工艺参数下镍基碳化钨涂层成形较好,稀释率为5.2%,表面宏观硬度达到HRC62.8,具有较好的耐磨性。     

T91钢焊接接头弧坑裂纹分析

T91钢淬硬倾向和裂纹敏感性较大,常出现弧坑裂纹,分析出现弧坑裂纹的原因主要有:T91钢合金元素含量高,容易淬硬且焊接性较差;收弧时速度较快且未将弧坑填满;焊接过程中未采取合理的防风措施等。针对这些因素采取相应的措施:严格按照规程执行焊接工艺及热处理制度;选用S、P等易偏析元素含量低和高w(Mn)/w(S)的焊条;采用合理的接头形式,控制对口间隙;加强对焊接收弧时的工艺控制;注意打磨接头收弧处弧坑;严格控制焊接作业环境。     

基于SPSS软件的纯镍等离子弧自熔焊工艺参数优化设计

采用等离子弧自熔焊对6mm纯镍N6板材进行焊接工艺试验,采用SPSS软件对焊接工艺参数进行正交设计优化。结果表明:采用等离子弧自熔焊方法可实现6 mm纯镍N6板材的单面焊双面成型;焊接电流对焊缝抗拉强度的影响最为显著,其次为离子气流量,第三为焊接速度。正交试验设计优化得到最优工艺参数为:焊接电流175 A,焊接速度170 mm/min,离子气流量1.5 L/min,该参数下施焊所得焊缝抗拉强度平均可达302 MPa,达到母材强度的87.3%,说明正交试验优化所得工艺参数是可靠的。     

熔化极氩弧焊控制系统及程序控制

熔化极氢弧焊程序过程包括启弧、焊接、填弧坑、收弧过程。良好的收弧效果决定了下次启弧的可靠性,只有可靠启弧才能使焊接顺利进行;启弧可靠性、正常焊接过程的稳定性及焊接质量、填弧坑质量这三步过程决定全部的焊接质量。熔化极氩弧焊机电力变流系统采用逆变控制技术,送丝驱动采用开关电路PWM脉宽控制及速度半闭环控制。本文介绍了熔化极氩弧焊机的两步控制方式及四步控制方式,重点介绍了收弧过程控制原理及其控制参数选择原则。焊接实验表明,在收弧过程、启弧过程及正常焊接过程等控制方面取得了良好的焊接效果。     

埋弧自动焊数字控制器设计

介绍一种埋弧自动焊数字控制系统设计，适应于各种焊接整流器和直流电机驱动的送丝机构。控制器分别由两个单片机为核心构成，一个用于电源外特性控制；另一个完成送丝速度、小车速度以及焊接过程的控制，控制器之间通过串行接口交换数据。采用数字PI算法，由电流电压联合反馈调节电源输出特性，通过电弧电压和电机电枢电压双反馈调节送丝速度，从而获得精确的焊接工作点。控制软件根据焊丝与工件是否短接自动选择回抽或划擦引弧，收弧过程通过电流衰减方式填充弧坑。由液晶显示器构成的人机界面，用于系统变量、工艺参数和动态焊接数据的设置、显示、记忆和管理，拓宽了焊机的功能。     

APPLICATION OF ARTIFICIAL NEURAL NETWORK MODELING TO PLASMA ARC WELDING OF ALUMINUM ALLOYS

1.Weldingisacomplicatedprocesswhichisnoallnear,variable--coupledandrandom,soitissodifficulttofindaaccuratelawthatwehavetodependonscientificessaily.Ihrecentyears,autOInationOfarcweldingProcess,whichisbasedoninduStrialrobots,hasbeentakenPublicopinionseriously,andthebasisofconedofweldingPIDCessistoestablishinathernaticalmodelOfweldingprocessandweldingqUality'AtPreSent,weOftenuseformulaOfrecessionexperiencetosatisfytheneedOfweldingtechaology.aamrecessionmodelcanbeusedtOfindstatisticallawout…     

等离子电弧力的研究

从等离子电弧力的角度 ,探讨了等离子弧焊接工艺参数及其匹配的内在联系与规律性。在不同工艺条件下 (焊接电流、等离子气流量、电极内缩量以及喷嘴高度 )对等离子电弧轴向力进行了测量。并通过显著性分析 ,定量地认识和描述了各工艺参数对电弧轴向力的作用和影响。进而指出了获得稳定的小孔型等离子弧焊接过程的必要条件。本文的工作对于等离子弧焊接工艺参数的匹配及其过程的优化有重要的指导意义。     

铝合金变极性穿孔型等离子弧焊工艺的热源模型

选用包含面高斯热源和圆柱体热源模型的组合热源模型去模拟变极性穿孔型等离子弧焊工艺的温度场．通过大量的工艺试验,分析主要工艺参数对铝合金变极性穿孔型等离子弧焊成形的影响．借助有限元分析手段,在热源模型和实际工艺参数之间建立了联系,并通过线性回归分析的方法将这种联系用数学方式表达出来．结果表明,变极性穿孔型等离子弧焊除了电流和行走速度外,离子气流量、钨极内缩量和喷嘴末端到工件表面的距离都是十分重要的工艺参数,对焊缝形貌特征影响很大．     

耦合电弧钨极GPCA-TIG焊工艺

将耦合电弧钨极和GPCA焊方法结合,形成了耦合电弧钨极GPCA-TIG焊方法,该方法可实现深熔深高速度焊接.对比分析了在较高焊接速度时常规TIG焊、耦合电弧钨极TIG焊和耦合电弧钨极GPCA-TIG焊的焊缝表面成形和截面形貌,发现耦合电弧钨极GPCA-TIG焊可避免咬边和驼峰焊道的产生,并且焊缝熔深有所增加.耦合电弧钨极GPCA-TIG焊工艺试验表明,焊缝熔深和熔宽随焊接速度的减小和外喷嘴位置的升高而增大,随着弧长和外层氧气流量的增加先增加后略有减小;随着焊接速度的减小,弧长和外层氧气流量的增大,焊缝咬边减轻,外喷嘴相对高度变化时焊缝均未出现咬边.     

铜钢异种材料等离子弧焊接头性能

采用LHM-200等离子弧焊机对1 mm紫铜与低碳钢异种材料进行了熔透型等离子弧焊试验,得到了内部无缺陷、外观成形良好的接头.观察了接头的显微组织,并分析了工艺参数对接头力学性能的影响.结果表明,焊缝区中心显微组织呈细胞群状,界面两侧的组织特征呈现显著的不同,焊缝与铜侧界面没有明显的熔合线,局部呈漩涡状,钢侧与焊缝连接处出现了明显的分界线;最佳工艺为焊接电流为65 A,焊接速度为0.4 cm/s,离子气流量为0.7 L/min,此时接头抗拉强度可达176 MPa,试样断裂于铜母材热影响区.     

铝合金变极性等离子弧穿孔焊过程控制

分析了铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺特点,提出了通过对焊接参数的精确控制,实现变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺的方法,并将焊接电流、离子气流量和焊接速度确定为变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊过程的被调节参数.保持穿孔熔池上"热"和"力"的动态平衡是调节焊接参数的根本依据,是实现变断面试件自动焊接的关键所在.采用单片机为核心的控制器对焊接参数进行实时调节,动态保持穿孔熔池上热和力平衡,实现了变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺.     

Analytical thermal model of conduction mode double sided arc welding

Abstract

An analytical thermal model of conduction mode double sided arc welding (DSAW) has been derived and used to predict the weld pool dimensions and shapes and temperatures within 2˙5 and 1˙15 mm thick AA5182 Al alloy sheets as functions of the primary DSAW parameters. Separate Gaussian distributed arc heat sources from a plasma arc welding and gas tungsten arc welding torch were assumed to act on the top and bottom surfaces of the sheets. There was excellent correlation between observed and predicted DSAW weld pool dimensions and shapes provided that suitable values for arc efficiencies and distribution coefficients for the two separate arcs were used in the model. The model is capable of predicting weld pool dimensions and shapes of both full and partial penetration conduction mode DSAW welds made in Al alloy sheet, the welding speed at which there is a transition from full to partial penetration welding and the speed above which no melting occurs.     

高强铝合金PVPPAW焊接参数优化与性能分析

对10 mm厚7075铝合金板材进行脉冲变极性等离子弧焊，研究了焊接电流和离子气流量的变化对焊缝成形系数的影响规律，确定了较优的焊接参数并获得了成形良好的焊缝，对该焊接接头力学性能进行分析. 结果表明，焊缝成形系数随着焊接电流的增大先减小后增大，随着离子气流量增大逐渐减小，较佳的焊缝成形系数区间为1.1 ~ 1.3，焊接电流比离子气流量对焊缝成形的影响更大. 当脉冲焊接电流为250 A/290 A，离子气流量为2.0 L/min时焊缝形貌较佳，接头焊缝区为树枝状晶，焊缝处的抗拉强度为397.9 MPa，约为母材的67.5%，焊缝的性能较好.     

气流再压缩等离子弧焊接工艺初步探究

等离子弧焊接在中厚板焊接领域具有重要的应用前景.自主设计搭建了气流再压缩等离子弧焊接系统,开展了气流再压缩等离子弧焊接新工艺试验研究.通过焊接过程监测系统分析焊缝成形,温感扫描图可以比较准确的反映实际焊缝成形.针对8 mm厚的304不锈钢,焊接电流为150 A时,常规等离子弧焊接熔深为6.53 mm;气流再压缩等离子弧焊接可以完全熔透工件,且正面焊缝和背面焊缝成形良好.结果表明,相同电流条件下,与常规等离子弧焊接相比,气流再压缩等离子弧焊接电弧电压升高;气流再压缩等离子弧焊接可以提高焊接熔透能力.     

小孔型等离子弧焊接条形气孔形成机理

等离子弧焊接中厚钢板时,常存在焊接工艺窗口窄问题. 在中厚不锈钢板小孔型等离子弧焊(keyhole plasma arc welding,K-PAW )中发现,离子气体流量较弱而使匙孔未打开,形成盲孔时,会在焊缝内产生平行于焊接方向的长条形气孔,形成条形气孔时,等离子弧形态发生明显变化,电弧面积增加且波动更为剧烈,出现向后的反射. 使用高速摄影装置研究了条形气孔的形成过程.结果表明,中厚板等离子弧焊中,条形气孔是在一定的焊接速度和较低的电弧能量下,熔池前壁倾角较大,等离子弧受熔池前壁反射作用冲击熔池后壁,使熔池后壁发生弯曲,并在一定的凝固条件下保留,产生平行长气孔. 对条形气孔的研究有助于为匙孔等离子弧焊接中匙孔形成条件及机制提供新认识.