细丝双弧共熔池脉冲MAG高速焊脉冲参数匹配研究

利用研制的双丝脉冲MAG焊装备及数字化协同控制系统,在协同控制模式主机和从机不同外特性组合方式下,进行了双丝高速脉冲MAG焊工艺试验研究,根据实验结果分析总结出两路脉冲参数最佳配合方式以及相互影响规律.实验表明,通过对双丝脉冲MAG焊工艺实验来掌握主从脉冲参数规律,为最大程度减少主从电弧之间的影响,保证双丝高速脉冲焊接过程稳定,为提高焊缝质量提供了技术指导,具有针对性和实际意义.     

激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统及工艺开发

为了对激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊工艺及理论进行研究,构建了激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统,双电弧的电源各自独立,电源的脉冲控制方式为推挽式.利用该系统进行焊接工艺试验,在焊接过程中,同步采集双路焊接电流、电弧电压信号,并进行高速摄像.结果表明,所构建的激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统能够进行稳定焊接,焊缝成形美观,且加入激光后,激光对电压的影响较明显,电压信号的稳定性增强.     

斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法

在脉冲CO2焊设备采用恒流控制电流波形时,其外特性也就变为恒流特性,这样就需要在恒流闭环控制CO2焊脉冲电流波形的基础上采用相应措施,来保证CO2焊电源具有足够的电弧电压自动调节性能.从电弧能量控制的角度,研究了通过控制CO2焊燃弧过程峰值电流时间的途径来闭环自动调节脉冲CO2焊电弧电压的斜特性式控制方法;提出了以脉冲式CO2焊逆变电源外特性斜率为判据的控制算法,使脉冲CO2焊电源输出外特性斜率可调.结果表明,斜特性脉冲CO2焊电源能在焊接过程中自适应调节电弧电压,并可通过改变电源外特性斜率来定量调节电源对弧长的自动调节强度.     

双丝埋弧焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响

为了研究双丝埋弧焊这种高效焊接工艺对低合金高强钢焊接成形质量的影响,进行了双丝理弧焊对接试验.试验结果表明,电流、电压一定时,改变双丝排列方式从双丝串列、并列到错开方式,从接头成形和力学性能分析来看,只有双丝串列的双丝埋弧焊工艺适合低合金高强钢的时接焊接;为确保接头成形质量,双丝间距、焊接速度以及焊接电流、电压应控制在...     

软开关逆变式双丝高速脉冲焊电源

将软开关技术、脉冲焊技术和总线通信技术等有机结合,研制了协同控制的Tandem型双丝脉冲MAG焊电源。脉冲焊接电源主电路采用饱和电感并充分利用励磁能量拓宽软开关范围,针对双丝脉冲焊电弧形态、熔滴过渡及电源外特性和动特性的要求,提出了基于电流峰值模式的双闭环恒电流和恒电压控制模式,并进行了分析与设计;利用SOC单片机C8051F020和RS485总线通信技术实现了双丝脉冲焊的数字化协同控制,解决了双丝高速焊两路输出脉冲同步、反相与随机输出形式的协同控制。试验表明,电源性能满足设计要求,高速焊接过程稳定、焊缝成形好、飞溅小、变形小。     

熔焊设备

20093177斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法/蒋力培…//焊接学报.-2009,30(2):1~4在脉冲CO2焊设备采用恒流控制电流波形时,其外特性也就变为恒流特性,这样就需要在恒流闭环控制CO2焊脉冲电流波形的基础上采用相应措施,来保证CO2焊电源具有足够的电弧电压自动调节性能。从电弧能量控制的角度,研究了通过控制CO2焊燃弧过程峰值电流时间的途径来闭环自动调节脉冲CO2焊电弧电压的斜特性式控制方法;提出了以脉冲式CO2焊逆变电源外特性斜率为判据的控制算法,使脉冲CO2焊电源输出外特性斜率可调。结果表明,斜特性脉冲CO2焊电源能在焊接过程中自适应调节电弧电压,并可通过改变电源外特性斜率来定量调节电源对弧长的自动调节强度。图6参520093178新型变极性焊接电源二次逆变电路及其控制技术/陈杰…//焊接学报.-2009,30(2):29~33提出了一种用于变极性焊接电源的新型半桥式二次逆变电路拓扑,它由续流耦合电感、IGBT半桥电路及其RC缓冲电路组成。该电路既能确保在极性切换过程中获得快速的焊接电流换向速度,又能够通过硬件电路本身提供足够高的再燃弧电压,用以在焊接电流过零瞬间重新引燃电弧。针对新型...     

熔焊设备

20093177斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法/蒋力培…//焊接学报.-2009,30(2):1~4在脉冲CO2焊设备采用恒流控制电流波形时,其外特性也就变为恒流特性,这样就需要在恒流闭环控制CO2焊脉冲电流波形的基础上采用相应措施,来保证CO2焊电源具有足够的电弧电压自动调节性能。从电弧能量控制的角度,研究了通过控制CO2焊燃弧过程峰值电流时间的途径来闭环自动调节脉冲CO2焊电弧电压的斜特性式控制方法;提出了以脉冲式CO2焊逆变电源外特性斜率为判据的控制算法,使脉冲CO2焊电源输出外特性斜率可调。结果表明,斜特性脉冲CO2焊电源能在焊接过程中自适应调节电弧电压,并可通过改变电源外特性斜率来定量调节电源对弧长的自动调节强度。图6参520093178新型变极性焊接电源二次逆变电路及其控制技术/陈杰…//焊接学报.-2009,30(2):29~33提出了一种用于变极性焊接电源的新型半桥式二次逆变电路拓扑,它由续流耦合电感、IGBT半桥电路及其RC缓冲电路组成。该电路既能确保在极性切换过程中获得快速的焊接电流换向速度,又能够通过硬件电路本身提供足够高的再燃弧电压,用以在焊接电流过零瞬间重新引燃电弧。针对新型...     

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。     

单电源等离子-MIG焊方法

本文提出了一种使用一个陡降特性的焊接电源同时为两个电弧供电的单电源等离子-MIG 焊方法.试验研究了该方法的电流分配与调节特性、电压关系与电位关系、熔滴过渡与电弧形态等电弧特性.结果表明.该法是一种简单可行且有利于生产应用的新的等离子-MIG 焊方法.     

双丝高速软开关脉冲MAG焊装备

将CAN(局域控制网)总线技术、软开关技术、脉冲焊技术等有机地结合,研制了结构紧凑、一体化、协同控制的TANDEM型双丝焊装备.在深入分析双丝焊工艺要求的基础上,引入新型双闭环控制模式,实现了适合双丝焊要求的脉冲焊电源动特性、外特性.为减少双丝焊电弧之间的干扰,将CAN总线技术成功应用于双丝焊装备的通信控制中,设计了双丝焊装备的协同控制装置.结果表明,电源各项电气性能都满足了设计要求,且焊接过程稳定、飞溅小、焊缝成形好、焊接速度快、热输入小、变形小,突出显示了双丝高速焊的优点.     

6mm厚紫铜的搅拌摩擦焊研究

对T2紫铜的搅拌摩擦焊技术进行了试验研究,对其接头组织和力学性能等进行了初步分析,并对紫铜搅拌摩擦焊温度场进行了数值模拟和实验验证。结果表明,用搅拌摩擦焊方法焊接6mm厚的T2紫铜板,可得到成形美观、内部无缺陷的平板对接接头。紫铜搅拌摩擦焊时工件温度较高,焊接区最高温度接近700℃,温度分布以搅拌头为中心,呈放射状向四周逐步降温。     

6 mm厚紫铜的搅拌摩擦焊研究

对T2紫铜的搅拌摩擦焊技术进行了试验研究，对其接头组织和力学性能等进行了初步分析，并对紫铜搅拌摩擦焊温度场进行了数值模拟和实验验证。结果表明，用搅拌摩擦焊方法焊接6mm厚的T2紫铜板．可得到成形美观、内部无缺陷的平板对接接头。紫铜搅拌摩擦焊时工件温度较高，焊接区最高温度接近700℃，温度分布以搅拌头为中心，呈放射状向四周逐步降温。     

焊接气溶胶粒子谱分布特征

基于电迁移率测试技术，采用计算机控制的微分型迁移率粒子尺寸测定方法(DMPS方法)和直接采样电镜分析方法，对常用焊条在焊态下产生的焊接气溶胶粒子的谱分布和形貌进行了实时测定。首次发现焊接气溶胶粒子具有多峰分布特征。采用文中提出的分区间处理方法，能获得描述焊接气溶胶粒子谱分布特征的分布函数，E4303焊条各峰区粒子群各自都基本遵循对数正态分布规律。这对阐明焊接气溶胶粒子产生机理，揭示焊接气溶胶特性，及有效控制焊接烟尘等具有重要意义。     

Thermal conduction theoretical analysis of temperature distribution during multiple-electrode submerged arc welding

In recent years, in order to reduce the costs of transportation and construction of pipelines, which are often constructed using multiple-electrode submerged arc welding (SAW), higher joint performance is required. Therefore, there has arisen the need to understand theoretically and control appropriately metallurgical and mechanical characteristics in heat-affected zone (HAZ), which has a significant influence on the strength and toughness of welded joints. Commonly, metallurgical phenomena in HAZ are evaluated based on the highest temperature and the cooling rate. Therefore, in order to control metallurgical and mechanical characteristics in HAZ by means of the welding conditions, evaluating the temperature distribution and the temperature history near the melted zone is essential. However, a detailed investigation of the temperature distribution for multiple-electrode SAW has not yet been carried out enough. In this study, in order to investigate the temperature distribution and histories during multiple-electrode SAW, the experimental results are compared with the theoretical results. In the theoretical analysis, the temperature rise equation in multiple heat sources welding is developed using the method of summation. Furthermore, on temperature distribution during welding, the effects of multiple heat sources, such as the number of heat sources and the distance between each electrodes, are considered quantitatively through the thermal conduction theoretical analysis. As the result, the distance between lead heat source and final heat source primally influences the area with the difference between a single heat source welding and multiple heat sources welding. Based on the results, it is expected to control temperature distribution near melted zone by more appropriate heat input characteristics, which is depended on heat source arrangement.     

分流模挤压焊合区域的氧化物分布及焊合组织分析(英文)

利用有限元分析、扫描电子显微镜及金相实验研究分流模的锭接锭挤压条件下,型材纵、横向焊合区域的氧化物分布及焊缝微观组织。结果表明:氧化物仅存在于型材基体与横向焊合区域结合面;纵向焊缝表现为深色条纹状组织,包含在强剪切变形及高温条件下形成的粗大再结晶晶粒中;横向焊缝组织表现为晶粒度略小的等轴再结晶晶粒。     

不同点固焊形式对焊接变形和残余应力的影响

借助有限元分析手段对不同点固焊形式的对接焊焊接过程进行模拟,经分析得到焊接变形和应力分布情况,采用实验手段验证试验结果。结果表明,点固焊位置相同,长度越长,获得的变形量越小;起、收弧的两端面点固焊变形在起、收弧两侧翘起,焊缝位置点固焊翘起的位置发生在与焊缝位置平行的两侧自由端;点固焊长度越长,仿真和实测结果的残余应力分布波动性越大;在起、收弧两端面点固焊获得的残余应力峰值最小;起、收弧两端面点固焊、点固焊2处残余应力值均降低,点固焊3处残余应力值增大。证明了有限元模型的正确性和有效性。     

Single-peak distribution model of particulate size for welding aerosols

A large number of particulate size distributions of welding aerosols are measured by means of DMPS method, several distribution types are presented. Among them the single-peak distribution is the basic composing unit of particulate size. The research on the mathematic models and distributions functions shows that the single-peak distribution features the log-normal distribution.The diagram-estimating method ( DEM ) is a concise approach to dealing with distribution types, obtaining distribution fiLnctions for the paniculate sizes of welding aerosols. It proves that the distribution function of particulate size possesses the extemting property,being from quantity distribution to volume, as well as high-order moment distributions, with K-S method verifying the application of single-peak distribution and of DEM.     

Effect of rotating arc process on molten pool control in horizontal welding

This paper describes the effect of rotating arc process on molten pool control in narrow gap horizontal welding. From energy strategy and force strategy, technical advantages of rotating arc process in molten pool control are explored. On the one hand, because of the decrease of temperature and holding time in weld centre, rotating arc process limits the tendency of molten pool sagging with the arc rotating frequency no more than 10 Hz, which is indicated from the simulation results of heat distribution characteristics. On the other hand, rotating arc process induces the flow of molten metal in the weld width direction by the periodical effect of arc force and droplets impingement, which is observed by the high speed photography system. This oscillation propels the molten metal at lower side against the effect of gravity to flow to the upper side, which is beneficial for the molten pool formation of horizontal welding.     

基于正交试验的T形接头焊接工艺优化

焊接变形可以直观地看到,控制变形手段也非常多. 焊接残余应力分布复杂,关键位置残余应力大小对产品有着很大的影响. 文中利用焊接数值模拟和试验相结合的手段,采用单因子和多因子正交试验相结合的设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对T形接头焊接的工艺参数进行优化设计,获得了T形接头的残余应力分布状况. 结果表明,拼焊间隙为2 mm以下时,焊缝宏观形貌满足要求;焊接速度对焊接残余应力的影响最为显著,其次为送丝速度和拼焊间隙. 利用数值模拟和试验相结合的方法,优化了焊接工艺参数,降低了焊接残余应力的峰值,有效地减少了试验次数,节约了成本.     

Some phenomena and features of the component distributions in welding arc

Ｓｏｍｅｐｈｅｎｏｍｅｎａａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｉｎｗｅｌｄｉｎｇａｒｃ￥ＳｏｎｇＹｏｎｇｌｕｎ（ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ）Ａｂｓｔｒａ...