螺柱焊机的维护和保养

螺柱焊是指在螺柱（或螺钉）的断面和另一板材之间利用电弧热使之熔化并施加压力完成的焊接方式,兼有熔焊和压焊的特征,功能齐全,可实现在平焊、立焊或仰焊位置的焊接。因此,螺柱焊机是一种先进的焊接设备,被广泛应用于船舶、锅炉、压力容器、车辆、航空、石油及建筑等工业领域。     

保护套圈对步进式电弧螺柱焊过程电弧行为的影响

利用自行研制的步进式电弧螺柱焊枪,采用套圈作为焊接过程的保护方式,研究了套圈保护步进式电弧螺柱焊过程。对焊接过程的电流及电压波形进行采集,分析焊接过程的电弧行为。实验结果表明,在套圈保护下,步进式电弧螺柱焊过程电弧稳定燃烧,熔化金属短路现象明显减少;螺柱送进过程的“无弧”时间缩短。焊接过程电弧行为的改善提高了电弧对接头的加热效率;与无保护步进式电弧螺柱焊相比,套圈保护步进式电弧螺柱焊可以在一定范围内缩短焊接时间。     

步进式电弧螺柱焊中螺柱送进深度的自动控制

在分析螺柱送进过程的基础上,对步进式电弧螺柱焊过程中螺柱送进深度的控制问题进行了研究。以焊接过程中螺柱与工件之间的相对位移为控制量,采用位移传感器检测螺柱送进过程中焊枪弹簧压缩位移,以此获知螺柱与工件之间的接触状态,实现对螺柱送进深度的控制。试验结果表明,步进式电弧螺柱可以实现螺柱送进深度的自动控制,无需在焊前预先设置螺柱送进深度;采用不同螺柱提升高度进行焊接时,控制系统可以做出相应的调整,保证合适的螺柱送进深度。将此方法用于螺柱穿透焊,能够有效减小间隙对焊接过程的影响,保证焊接过程的顺利实现。     

浅谈电容放电螺柱焊使用技巧

电容放电螺柱焊的焊接过程如图1所示，即将焊接螺柱安装在焊枪上，再将焊枪支脚定位在工件上保持垂直稳定，焊接显示屏显示充电完毕后，扣动焊枪开关，电容放电。经过高放电电流引燃螺柱尖端小凸台，产生空气隙电弧并熔化工件；螺柱从焊枪内下落，在压缩弹簧的作用下向工件运动，以0．5-1．0m／s速度（运动速度由弹簧力控制）插入熔池；与此同时，电弧熄灭，于是电容器短路，流过剩余能量；熔池凝固成形，焊接过程完成，螺柱牢牢地焊接在工件上。     

电弧螺柱工艺的研究及在生产中的应用

在电弧螺柱焊时,螺柱与工件之间燃烧的电弧是通过直流电源产生的,电弧将螺柱与工件加热并熔化,通过施加适当的压力,使螺柱与工件连接在一起。由于电弧螺柱焊是一种先进、高效和节能的方法,所以目前已在国内外得到广泛的应用。 但从实际使用情况来看,绝大多数都是使用横截面形状为圆形的螺柱,并将螺柱焊接端部加工成尖角,然后在其顶端镶嵌低熔点物质(见图1)。这样     

螺柱焊机及其焊接工艺的研究（上）

文章介绍了螺柱焊机和螺柱焊接工艺参数，并对电弧螺柱焊机的焊接电源、磁偏吹和栓钉穿透焊作了深入的分析。     

螺柱焊机及其焊接工艺的研究（下）

文章介绍了螺柱焊机和螺柱焊接工艺参数，并对电弧螺柱焊机的焊接电源，磁偏吹和栓钉穿透焊作了深入的分析。     

国家体育场（鸟巢）预埋件的焊接新工艺——埋弧螺柱焊

介绍了埋弧螺柱焊的特点、命名和升级换代产品——RSN（M）5—2500／3150埋弧螺柱焊机。采用埋弧螺柱焊方法焊接的国家体育场（鸟巢）所需预埋件——φ20mm钢筋“T形焊”,其焊缝外观、焊接接头的力学性能符合有关标准的规定;宏观金相和金相组织,经检验均能达到预埋件对焊接的要求。埋弧螺柱焊进行的钢筋“T形焊”,现已达到φ32mm,而且还能进行板条“T形焊”,是一项值得推广的焊接新工艺。     

螺柱焊机器人工作站设计与实现

螺柱焊是将金属螺柱或其他类似紧固件焊至工件的方法,它是各国工业领域广泛应用的加工和装配方法。基于工业机器人控制柜和机器人本体,设计了一个螺柱焊机器人工作站,包含可以送进不同长度、不同直径螺柱的送料机构及其夹持机构、感应预热系统、储能式焊机系统及所有模块的控制协调系统。按照螺柱焊的工艺参数,通过机器人示教编程器完成自动化焊接的设置与演练。     

电弧螺柱焊技术的开发应用

电弧螺柱焊的重要特点是直接全截面地将联接件焊在机架或构件上,无需焊条。焊接质量好、工效高、成本低。本文简介了电弧螺柱焊的工作原理和国内开发的主要设备。     

自动螺柱焊接系统在白车身焊接的应用研究

在汽车制造过程中,螺柱是线速、油管、支架等部件安装固定的重要工艺,被大量应用于白车身生产。传统手动螺柱焊接方法稳定性差,焊接精度低,严重影响汽车制造质量。PIDS自动螺柱焊接系统,有效的将螺柱焊接系统与机器人控制系统进行兼容,确保螺柱重复定位精度和焊接质量的稳定性,能够有效提升汽车制造质量,在白车身焊接领域具有广阔的应用前景。     

飞机起落架的TIG焊接工艺研究

对用手工鸽极氩弧焊（TIG焊）代替目前航空部队采用的手工电弧焊（SMAW焊）焊修飞机起落架进行了初步探讨，经试验得出了TIG焊最佳焊接工艺参数。在改进焊接方法与工艺上进行了初步尝试，采取TIG焊代替SMAW焊，工艺简便、快速，焊接效果比较理想。该工艺的应用与推广，对于我军野外现场抢修具有显著的军事、经济效益。     

低功率激光诱导电弧复合焊接钛合金薄板工艺研究

采用低功率脉冲YAG激光诱导非熔化极惰性气体保护(Tungsten inert gas,TIG)焊电弧复合热源实现了1 mm厚TC4钛合金薄板的优质焊接,研究激光诱导电弧复合焊接过程中热源能量匹配、热源间角度、对接间隙对焊缝成形的影响规律。结果表明,钛合金薄板低功率脉冲YAG激光诱导TIG电弧复合热源焊接过程中,激光能量与电弧能量之间的相互匹配将显著影响焊缝的表面成形。相对于电弧功率的变化,焊缝成形对激光功率变化的敏感度更高。随着热源间角度减小,激光诱导电弧复合热源传热能力增强;由于复合焊接速度快、热输入小、焊接试板横向变形小,当对接间隙为0~0.5 mm范围内时均能获得良好的焊缝成形。为了使焊缝成形均匀连续,焊接过程中需要对焊缝背面采用氩气进行保护,当保护气体流量为5~8L/min时获得最佳焊接接头。     

集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统

集装箱大梁自动焊接过程中,工件表面的反射不均匀、弧光、飞溅和烟尘等因素容易造成焊缝偏差识别不准确或难以稳定识别,因此设计了一种用于集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统。基于低成本结构光视觉传感器建立了高鲁棒的焊缝特征提取模型,该模型采用激光条纹的直线斜率对随机采样一致性算法的随机采样过程进行优化,以在复杂环境下实现模型对焊缝特征的稳定提取。不均匀强反射工件表面的焊接试验结果表明：焊接参数300 A、29 V、1 m/min下,Y向、Z向的平均检测误差分别为0.22 mm和0.19 mm,实现了稳定高精度的焊缝跟踪。     

新型柔性变极性等离子弧铝合金横焊技术研究

针对中厚板铝合金横向焊接的技术需求和瓶颈问题,开展变极性等离子弧穿孔横焊技术的研究。以8 mm厚铝合金板为研究对象,进行常规变极性等离子弧穿孔横焊试验,发现横焊穿孔熔池很难建立。通过横焊穿孔熔池受力计算、熔化金属流动分析,探究问题产生的原因。推导出熔池背面小孔临界半径与表面张力、电弧力和重力之间的关系式。当受力状态满足关系式时,小孔熔池才能闭合、形成焊缝。依据上述理论,提出柔性变极性等离子弧。该电弧在保证穿孔前提下,通过降低电弧压力,增大小孔临界半径,促进了穿孔熔池的稳定建立。利用该技术实现了8 mm板厚2219铝合金的穿孔横向焊接,接头成形优良。焊前预热和表面氧化膜刮削可大幅度降低横焊接头气孔缺陷。     

TIG电弧预热辅助铝-铜超声波缝焊工艺研究

对1 mm厚铝-铜TIG电弧预热辅助超声波缝焊试验进行了研究,通过金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析等技术分析了不同TIG电流对焊缝成形、界面温升、界面形貌以及力学性能的影响。结果表明,TIG电弧预热可以软化板材,有助于高频振动能量的传递,为得到良好的缝焊接头提供条件。在TIG电弧预热和纯铝夹层的共同作用下,界面处温度最高可达446℃。当TIG电流较小时,电弧预热不充分,焊接界面处起伏比较平缓,局部区域出现未连接现象,拉剪试件在铝铜界面处断裂;当TIG电流增大到30 A时,在电弧热和高利用率的高频振动能的作用下,界面塑性流动程度提高,界面处出现"嵌合"、"连续凸起"等典型形貌,EDS分析显示界面未出现金属间化合物,拉剪试件断裂在紫铜母材上,最大拉剪力为2.58 kN。     

Nd:YAG激光+脉冲MAG电弧复合热源焊接参数对焊缝熔深的影响

试验研究Nd:YAG激光 脉冲MAG电弧复合热源焊接过程中焊接参数对焊缝熔深的影响.研究结果表明,复合热源焊缝熔深随电弧功率和激光功率的增大而增大,随焊接速度的增大而减小,并且在相同参数下,复合热源焊缝熔深稍大于激光焊缝熔深而显著大于脉冲MAG焊缝熔深.对于不同焊接电流,光丝间距在0～3 mm内复合热源焊缝取得最大熔深,且取得最大熔深的光丝间距与焊接电流大小有关;复合热源焊缝熔深在离焦量为2 mm时取得最大值.试验结果分析表明,在激光 电弧复合热源焊接过程中激光功率不仅决定复合热源焊缝熔深,而且可以极大地提高焊接速度:MAG电弧也可提高Nd:YAG激光焊的热效率.     

高强钢厚板激光-GMAW复合双面同步横焊特性研究

针对30 mm厚船用高强钢10Ni5Cr Mo V对接接头横焊应用需求,开展激光-熔化极气体保护电弧(Gas metal arc welding,GMAW)复合双面同步横焊特性研究。研究结果表明,针对横焊位姿因重力、非对称坡口对熔滴、电弧的影响,利用激光对电弧的吸引和收缩作用,通过减小光-丝间距,有效地抑制了电弧侧壁燃弧,熔滴在电磁力和等离子流力的作用下,稳定过渡到熔池中,实现了熔滴过渡稳定性控制,解决了激光-GMAW复合横焊位姿电弧偏离和熔滴下落等过程控制难题与侧壁未熔合问题;厚板激光-GMAW复合双面同步横焊包括打底层和填充层焊接,其中打底层焊接是保证接头焊接质量的关键;采用激光-GMAW复合双面同步横焊新方法,4道焊接完成了30 mm厚船用高强钢10Ni5Cr Mo V横焊位姿的高强、高效连接。焊缝表面成形良好,无裂纹、未焊透和侧壁未熔合等缺陷。接头的抗拉强度高于母材,且其–50℃冲击吸收能量为57.3 J。