紫铜的熔化极氩弧焊

本文对紫铜的焊接性进行分析的基础上，通过大量的试验，确定了紫铜熔化极氩弧焊的焊接规范参数，并对高炉纯铜衬板和电石炉底环的蕊塞进行了焊接，解决了生产中的技术难题，对今后的紫铜接具有一定的指导意义。     

铝合金贮罐的熔化极氩弧焊

某化工机械厂为用户制造铝合金卧式贮罐,直径为1800mm,长度3400mm,壁厚12mm;材质为防锈铝镁合金,牌号5A05(LF5),相当于美国5056。焊缝100％X射线探伤检验,Ⅱ级合格。贮罐结构为两侧封头,共有5个纵焊缝(封头2条纵缝),4条环缝及人孔、接管、加强板等构件焊接。该厂最初采用的传统手工钨极氩弧焊工艺,需焊前预热,熔敷效率低,制造周期长,并且无法实现自动化焊接。     

熔化极氩弧焊在电力铜母线生产中的应用

介绍用熔化极氩弧焊技术焊接电力用铜母线的工艺技术方法及应用效果。     

窄间隙熔化极脉冲氩弧焊接技术

一、前言 通常厚板采用熔化焊时,为了保证焊接质量,需要开V形、X形或者U形坡口,这样坡口加工量大,焊接时焊接材料与电能消耗多,并且生产率低。为此当前国内外推广应用高效、节能、优质的窄间隙焊接技术,其特征是只需开间隙为11～14mm宽的I形坡口,这样坡口的加工量只占原V、X、U形坡口的40％～70％。焊接时可选用通常的气体保护自动焊、埋弧自动焊方法,配以专用的焊枪,在窄间隙坡口中采用中、小线能量进行多层焊,达到节材、节能、降低成本、提高生产率和改善焊接接头性能等效果。 我单位开展了窄间隙熔化极脉冲氩弧焊(以下称窄间隙MIG焊)技术研究,并成功地用于生产,取得较满意的效果。     

铝镁合金熔化极脉冲MIG焊接技术

随着石油化工技术的不断提高,适应强腐蚀、高温、高压的新材料不断涌现。目前,我公司在煤制气、PTA等工程中的铝镁合金材料焊接主要采用的还是交流钨极氩弧焊（TIG）焊接。TIG焊由于采用交流电源,电弧热量低,焊接效率低;钨极烧损大,限制了所使用的焊接电流;熔深较浅,焊缝容易出现缺陷;焊工劳动强度大,已不适应高效、高质量的焊接施工要求。因此,只有开发使用一些焊接新设备、新工艺,才能提高焊接效率和焊接质量。     

熔化极脉冲气体保护焊前中值波形控制方法研究

采用前中值电流波形控制方法可以实现对熔滴过渡过程的控制。首先从熔滴过渡过程能量传递的角度，利用Simulink工具对脉冲波形和能量进行了仿真，然后利用所研制的熔化极脉冲气体保护焊设备进行了前中值波控试验，并与仿真结果相结合，从能量的角度深入分析了中值时间和中值电流对熔滴过渡过程的影响。结果表明，采用前中值波形控制方法，通过设置合理的中值时间和中值电流，有利于控制熔滴的长大和过渡，实现一脉一滴过渡，焊接质量好。     

逆变脉冲熔化极气体保护焊机的工艺特性

众所周知,脉冲熔化极气体保护焊是在一定平均电流下,焊接电源的输出电流以一定的频率和幅值变化来控制熔滴有节奏的过渡到熔池;可在平均电流小于临界电流值的条件下获得射流过渡,稳定地实现一个脉冲过渡一个(或多个)熔滴的理想状态,熔滴过渡无飞溅。并具有较宽的电流调节范围,适合板厚≥1.6mm工件的全位置焊接,尤其对一些热敏感性较强的材料,可有效地控制热输入量,改善接头性能。由于脉冲电弧具有较强的熔池     

基于周期平均值外特性的脉冲MIG焊弧长稳定性研究

通过对脉冲熔化极惰性气体保护(Metal inert gas,MIG)焊脉冲平均电流电压变化率的计算,提出脉冲周期平均值外特性曲线,并对弧焊电源脉冲周期平均值外特性曲线和电弧静态性曲线的动态稳定工作点进行详细分析,得出利用脉冲平均值外特性控制脉冲MIG焊的控制策略。同时运用双闭环控制实现了基于弧压反馈的I/I模式控制数字化弧焊电源,此电源能在送丝速度稳定情况下自适应弧长扰动变化,实现脉冲弧焊过程一脉一滴熔滴过渡。通过弧长阶跃试验表明,脉冲弧焊过程中焊丝熔化速度快速跟踪弧长变化,具有良好的弧长动态调节性能,保持弧长动态稳定,即焊接过程稳定,焊缝成形良好,同时验证了分析过程正确性和设计过程的可行性。     

熔化极氩弧钎焊工艺材料及设备的研究

该项成果是机械工业技术发展基金项目成果。熔化极氩弧钎焊是靠钎料丝与被焊件之间的氩弧作热源加热被焊金属和钎料,钎料丝通过焊枪连续送入钎焊区域,整个钎焊过程始终起于氩气保护之下,而不需要使用钎剂。具有基体金属不熔化,焊后变形小,允许较大装配间隙,无焊后钎剂清洗和腐蚀等优点。钎料和钎焊专用电源是熔化极氩弧钎焊的主要技术关键。该成果研制了两种铜—硅—锰系钎料。都是以铜为基体添加了适量的硅、锰等元素的铜基钎料。其熔点低,BYA－1＃熔化温度范围为920－940℃,BYA－2＃为960－990℃,而国外用于氩弧钎焊的钎料熔…     

脉冲MIG焊熔滴过渡光谱控制法的研究

在有关电弧光谱信息研究的基础上,提出并成功地实现了脉冲MIG焊熔滴过渡的光谱控制法。它是一种物理状态控制法。试验表明：当峰值电流、基值电流、脉冲频率等焊接参数改变时,本方法均能保 持熔滴过渡为1峰0基的过渡。它具有精确控制熔滴过渡的能力,能更好地得到稳定的焊接过程和焊接质量。它还具 有抗干扰能力强、工艺适应性好、在线调节方便等一系列优点,并可期望用于2峰0基、3峰0基等的控制中,有很大的 发展潜力,为脉冲MIG焊过程和质量的自动控制提供了一个崭新的方法,是电弧光谱信息应用的新的重要发展。 试验还表明,光谱峰后切换法是实现1峰0基的最佳控制策略。论述了该方法的控制系统、原理、控制策略、焊接参数、 试验结果与分析等。     

基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形中的搭接参数

对基于脉冲微束等离子弧焊接(PMPAW)的直接金属快速成形中成形轨迹间的搭接进行了研究。建立了成形轨迹间的搭接模型,分析了成形轨迹断面宽度与高度之比(宽高比)、轨迹间的中心距、搭接率等参数之间的相互关系及其对成形件性能的影响。用HOOCr21Ni10不锈钢进行了不同搭接参数的成形试验,并对成形件进行了表面平整度、抗拉强度和断后伸长率的测试。试验结果显示,采用宽高比大的成形轨迹制作的零件其三项测试结果均高于用宽高比小的成形轨迹所制作的零件。成形件纵向抗拉强度和断后伸长率优于横向,采取了层间多方向交替扫描的成形方式来获得整体上各向同性的零件。     

用于铝合金焊接的中频MIG焊逆变器与工艺研究

阐述了用于铝合金焊接的中频脉冲ＭＩＧ焊逆变器的基本原理、特点和工艺效果。借助３１５Ａ场效应管式和６３０ＡＩＧＢＴ式弧焊逆变器，通过中低频调制把输出为８０ｋＨｚ和４０ｋＨｚ的脉冲频率，变成１ｋＨｚ以下的中频脉冲，对航天用铝合金板材进行ＭＩＧ焊工艺的试验研究。结果表明，该技术具有逆变式电源的高效省料轻巧等优点之外，它比现有的低频脉冲和直流ＭＩＧ焊技术具有更能保证熔透，“清洗”作用强，焊缝组织晶粒细化，微气孔倾向减少和接头强度高等突出优点，因此，具有很好的推广前景。     

SENSORING DROPLET SPRAY TRANSFER IN MIG WELDING BASED ON ARC SPECTRUM SIGNAL

0 INarunIowThe manipuistbo fOr drOplet tranSfer in gde arcmetal welding is one of the essential taSks of theweimng pe and qedty control.The researh ofthat in MIG wdding, opedaUy in Pulse MIGwetalng, has been paid a great attentbo to fOr its gndwelding qedty and flekible apPlication in maerialsand OPerting POStion. The dmplet transferrnanipulation is generally carried out by adusting theennyy Pararneters to contro the PrOCdure of eachdroplet from the breindng Of its grOwth to the end…     

基于动态能量平衡模式的弧焊熔透复合控制

从熔透控制的本质问题出发,提出了控制熔池动态热输入变化与热输出变化平衡以保证熔透稳定成形的思想,将散热条件变化引起热输出的变化作为干扰量,进行前馈补偿,同时将焊件整体温度进行反馈,应用前该加反馈的复合控制方法达到了良好的熔透控制效果。     

脉冲熔化极气体保护焊的模糊控制

为实现GMAW-P焊过渡过程的稳定,设计了GMAW-P焊新的焊接电流波形,并在此基础上建立了以电弧电压为被控制量、基值时间和送丝速度为控制量的自调整因子的模糊控制系统。试验结果表明该控制系统响应速度快,控制精度高,可实现对电弧电压的稳定控制。     

基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形系统中实时自适应送丝方式

对基于脉冲微束等离子弧焊的直接金属快速成形系统中,填充金属丝的熔滴过渡方式和送丝方向对成形轨迹质量的影响进行了研究。研究结果表明:“搭桥过渡”方式形成的轨迹形态连续、光滑;送丝方向固定的方式在成形与送丝方向间夹角过大的轨迹时,会发生熔滴未完全熔于熔池、金属丝与已凝固成形轨迹发生干涉等缺陷。根据研究结果研制了一个基于成形件断面轮廓实时调整送丝方向的自适应送丝子系统。论述了转角、合成速度、加速度等控制参数的确定算法。对自适应送丝方式和方向固定的送丝方式进行了对比试验。结果显示:自适应送丝方式避免了熔滴未完全熔于熔池、金属丝与已凝固成形轨迹发生干涉等缺陷,对保证成形轨迹的质量有显著作用。     

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.     

脉冲MIG焊熔滴过渡控制的新进展

介绍脉冲MIG焊（熔化极惰性气体保护焊）熔滴过渡控制的发展现状,分析了现有控制法存在的局限性,阐述一种最新的控制法—熔滴过渡光谱控制法的原理、优越性及其进展。指出这方面的发展趋势。电弧光谱信号在反映脉冲MIG焊熔滴过渡方面有很大的优越性,其信号品质和灵敏度远胜过以往的信号。相应的光谱控制法已在实验室成功地实现了脉冲MIG焊1峰0基的精确控制,并可能推广用于2峰0基、3峰0基的控制,甚至推广用于连续电流焊条件下熔滴过渡的控制中,工艺适应性宽,前景广阔。     

基于小波分析的CO2弧焊电源工艺动特性的评定

在阐述了信号（函数）的奇异性检测及其与小波变换模极大值关系的基础上，针对熔滴短路过渡的ＣＯ２焊焊接电流信号，研究了信号局部奇异性的小波分析检测方法，选择了合适的小波函数，提取了焊接电流信号的波形特征。通过弧焊电源工艺动特性的测试试验表明，由所提取的电流信号波形特征的概率密度分布图中，能够得到与电源工艺动特性相关的特征信息，验证了小波分析方法对提取电源工艺动特性的评定特征信息的有效性。