双面电弧焊接工艺及其温度场

采用由PAW(等离子弧) TIG(镐极电弧)构成的单电源双面电弧焊接(DSAW)工艺可以获得深宽比较大的焊缝，该工艺具有高效、低成本的优点。分析了单电源双面电弧焊接的基本原理，并采用数值模拟技术定量分析了双面电弧焊接条件下的温度场；同时作为对比也模拟了PAW焊接的传热现象，揭示了DSAW大幅度增加熔深的机理，为工艺参数优化设计提供了依据。     

等离子与钨极双面电弧焊接热过程的数值模拟

利用由等离子电弧(PAw)与钨极电弧(TIG)构成的单电源双面电弧焊接(DsAw)工艺可以获得深宽比较大的焊缝，该工艺具有高效、低成本的特点，是一种先进焊接技术．本文综合考虑影响等离子弧小孔形成的等离子流力、重力、表面张力等力学因素，建立了小孔形成过程的数学模型，并以此为基础建立了DSAW电流密度分布和焊接传热的控制方程．采用数值模拟技术对上述方程进行耦合求解，定量分析了双面电弧焊接条件下的传热规律及热影响区性能，同时作为对比也模拟了PAW焊接的传热现象，揭示了DSAW大幅度增加熔深、改善热影响区性能的机理，为工艺参数优化设计提供了依据．     

铝合金激光-电弧双面焊接头特征分析

采用激光-电弧双面焊工艺进行铝合金焊接试验，发现该工艺不仅可以获得稳定可靠的焊接过程与美观的焊缝成形，还可以有效地增加接头熔深和降低焊接成本。主要研究了焊接参数对双面焊接头特征的影响。结果表明，激光功率增加时，双面焊两侧的熔宽都以同样的趋势增大；焊接电流增大时，电弧侧熔宽的增加趋势明显大于激光侧；增加激光功率或提高焊接电流都会引起焊缝最小熔宽的增大，且焊缝最小熔宽的深度也发生一定的变化。随焊接速度的提高，激光侧的深宽比增加，而电弧侧的深宽比减小。     

铝合金交流脉冲双面弧焊工艺试验及特点分析

通过工艺试验,详细分析了LYl2CZ铝合金板交流脉冲等离子弧（PA）-钨极氩弧（GTA）双面弧焊（DSAW）的工艺特点。通过与常规钨极氩弧焊和等离子弧焊工艺比较,发现该工艺可以显著增加熔深,减小焊后热变形,提高焊接生产效率。分别采用多孔喷嘴和单孔喷嘴进行了对比试验,其中采用多孔喷嘴能够有效防止双弧的产生,采用单孔喷嘴能够获得较大熔深。当采用小孔型交流脉冲双面弧焊工艺焊接铝合金时,由于小孔的存在,焊接过程中阴极雾化效果降低,影响焊缝成形及质量。     

基于计算机模拟的预热温度对低合金高强度厚钢板DSAW焊接工艺的影响

双面双弧焊(DSAW)是一种高效的低合金高强度厚钢板焊接方法,致力于研究焊接预热温度对DSAW工艺的影响。建立了计算机数值模型预测实时焊接温度,经验证模型预测结果与实际焊接结果良好吻合。斜Y型坡口焊接裂纹试验表明,在相同的预热温度下,样品经DSAW工艺焊接比传统焊接有着更好的冷裂抗力。而且未经预热处理采用DSAW工艺焊接的试样的冷裂抗力也明显优于经100℃预热处理采用传统焊接工艺的试样,两者临界应力分别为528.31 MPa和393.44 MPa。因此,DSAW工艺可以在更低的预热温度,甚至没有预热的情况下实现低合金高强度厚钢板的优良焊接。     

不锈钢PA-GTA双面弧焊工艺特点分析

详细分析了不锈钢等离子弧(PA)-钨极氩弧(GTA)双面弧焊(DSAW)的工艺特点,该工艺可以增加熔深,减小焊后热变形,尤其适用于中厚板的焊接.当小孔效应建立后,PA-GTA双面弧焊过程中的电弧均得到了不同程度的压缩,两焊枪之间的电弧电压出现下降趋势,节省了能源.形成小孔后,电弧穿过工件从工件内部进行加热,提高了热效率.表面张力、电弧吹力和电磁搅拌力均有利于获得较大的熔深,浮力有利于增加焊缝中间部位的宽度.     

MAG-MAG双面双弧焊在输电管塔插接法兰根焊上的应用

等级焊的质量主要由根焊的质量决定。实际工程中,输电管塔插接法兰中全熔透焊缝根焊的焊接,都是单面单弧焊接的。该种焊接方法,根焊容易出现熔合不良、未焊透、夹渣等缺陷,必须使用碳弧气刨清根。经试验证明,本文采用的MAG-MAG双面双弧焊（DSAW）焊接法兰环形焊缝根焊,选择合适的焊接参数,能够得到良好质量的根焊焊缝,省掉碳弧气刨清根工序,极大的提高了生产效率、节约焊接材料、降低焊工劳动强度。     

低碳钢A-TIG焊活性剂的焊接性

利用自行研制的低碳钢A-TIG焊活性剂进行了各种焊接工艺试验。内容包括焊缝外观形貌、熔深效果、接头微观组织、化学成分及接头力学性能分析。结果表明，使用本活性剂可以使焊缝熔深比常规的TIG焊增加3倍，对12mm以下的低碳钢板对接无需开坡口可一次焊接完成，且单面焊双面成形，焊缝表面成形良好，接头微观组织、焊缝的化学成分、接头力学性能均不受影响。焊接电流、弧长、焊接速度、涂层厚度和保护气体种类等，对焊接熔深的增加产生影响。     

低合金高强钢双面双弧焊热循环对组织性能的影响

针对低合金高强钢厚板焊研究了一种不清根高效焊接的新工艺--双面双弧焊(DSAW),即双面双脉冲TIG焊打底,双面双MAG焊填充.采用钻孔隐藏热电偶的方法对单TIG焊和双TIG焊打底的熔合区附近温度场进行了测量.结果表明,单TIG焊的t8/5和t8/3比双TIG焊的要小,双TIG焊前电弧对后焊道有预热作用,而后电弧对前焊道有二次热处理作用.单TIG焊缝和粗晶区组织为粗大的板条马氏体,而双TIG焊缝区组织是马氏体 针状铁素体,粗晶区的板条状马氏体组织比单TIG焊要小,微观硬度曲线分析表明单TIG焊打底的焊缝区和粗晶区的硬度比双TIG焊的硬度高.     

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。     

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.     

双面电弧焊的凝固组织特征

探索了一种新的焊接方法－双面电弧焊在焊接各种材料时的特点。该方法利用两个常规的电弧在工作两侧同时施焊。焊接电流从一个焊炬通过工件流入另一个焊炬。除了具有会聚电弧、提高焊接熔透能力外，该焊接工艺还能够促进焊接凝固时的“柱状晶向等轴晶的转变”，改善焊缝组织，减少焊接气孔率，这些特点对于提高焊接接头的机械性能具有重要的意义。     

EH36钢厚板双面双弧打底焊焊缝组织及性能

EH36钢厚板广泛应用于造船行业,文中采用多层多道双面双弧机器人MAG自动化立焊工艺焊接EH36钢,具有显著的优点和广阔的应用前景.打底焊是多层多道焊接中最重要的工艺过程,对接头性能有着重要影响.文中对打底焊接头组织和性能进行了研究.结果表明,厚板双面双弧立焊打底接头组织主要为针状铁素体和先共析铁素体.在经历随后的多层...     

MZS-1250型双弧双丝埋弧焊设备及工艺

双弧双丝埋弧焊（包括多弧系统）是利用前后2个电弧同时向母材过渡焊接金属，其工艺特点是：减少母材的热循环次数，延长母材热循环的时间；减少焊缝热裂纹及气孔敏感性，提高了焊接速度。使用大容量的MZS-1250型双丝埋弧焊机进行了工艺试验表明，该设备满足双弧双丝焊工艺的要求，适合于进行平焊及角焊位置的高速焊接。     

Experimental study on activating welding for aluminum alloys

0IntroductionAluminum alloys have more and more intensive appli-cations in many areas,including chemical vessel,aviationand space industry,ship and automobile,electrical poweretc,because of light weight,high intensity and corrosionproof.But,the weld penetration is normally poor becauseof its high thermal conductivity coefficient,high specificheat capacity.In order to improve weld penetration,eitherwelding processes with high power density or extra proces-ses such as preheat are required,which …     

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.     

基于熔池视觉特征的铝合金双丝焊熔透识别

熔透是焊接质量的重要评价指标之一,铝合金对焊接工艺敏感性较高,容易出现熔透不均匀情况.试验利用近红外视觉传感方法获取了铝合金单面焊双面成形焊接过程中未熔透、熔透和过熔透三种情况下的清晰熔池图像,通过图像处理获得了准确的熔池轮廓,定义并提取了熔宽、半长、面积、周长和抛物线系数等能反映熔透状态的熔池特征参数,建立了基于BP神经网络的铝合金双丝焊熔透识别模型.结果表明,5-13-3结构的BP神经网络对熔透状态识别的正确率最高,达到89.05%.     

TIG焊和PAW焊中活性剂对焊缝熔深的影响

针对常规TIG焊生产效率低、熔深小等问题，研究了TIG焊和PAW焊中应用活性剂对焊缝熔深的影响。结果表明，应用活性剂后，在同样的参数下，同传统TIG相比，活性剂能够大幅度提高不锈钢、铝合金和钛合金的焊缝熔深。对于PAW焊，熔深也有增加，但是增加的幅度不如TIG效果明显，但对焊缝成形有很好的改善。同时，活性剂对铝合金焊接背面能够起到保护作用。对于钛合金，活性剂除了增加焊缝的熔深外，还能够大幅度地消减焊缝产生的气孔。