高效MIG/MAG焊的研究与发展

近年来高效化MIG/MAG焊技术受到了焊接工作者的广泛重视,进一步提高焊接效率以满足现代制造业发展的要求是焊接技术的发展趋势之一,因此开展高效化焊接技术的研究具有重要的意义.介绍了国内外高效MIG/MAG焊方法的发展现状,分析了高效MIG/MAG焊时易发生的缺陷及产生原因,论述了Twin及Tandem双丝MIG/MAG焊、DE-GMA焊、激光-MIG复合焊、T.I.M.E焊、磁控大电流MAG焊等高效化MIC/MAG焊方法的结构、原理和特点,指出了高效MIG/MAG焊接技术的发展方向.     

基于视觉的焊接缺陷熔池图像特征探讨

针对MAG焊电弧光谱特点,采用被动式视觉传感方法,利用CCD摄像机配合近红外复合滤光系统消除弧光干扰,获取MAG焊熔池图像.从MAG焊焊接缺陷产生的机理及熔池流态出发,采用同步对比试验,研究了熔池图像特征与焊接缺陷的映射关系,提取出表面气孔、焊塌、焊穿等焊接缺陷所对应的熔池图像特征.结果表明,一种焊接缺陷往往有多种视觉图像特征,通过熔池图像特征判断表面气孔、焊塌、焊穿等焊接缺陷具有良好可行性,为基于视觉的焊接缺陷自动在线预测提供了技术依据.     

聚酯反应器熔化极气体保护焊接

MAG焊因其高效受到焊接界的青睐，但因飞溅大和形差有其引起机械性能下降等原因，在压力容器焊接上一直受到限制。随着国内外MAG焊设备、工艺和焊接材料的技术进步，这一局面正在得到改观。介绍了聚酯反应器夹套封头／端盖焊接上采用MAG焊的一些情况，着重介绍了如何从焊接工艺、焊接设备、焊接材料方面解决飞溅和成形问题。     

CO2气体保护焊与MAG的应用比较

通过试验比较了MAG焊和CO2焊2种方法焊接驾驶室、柴油机等外观件，指出MAG焊具有一系列优点，特别是MAG焊的综合机械性能优于CO2气体保护焊，MAG焊的焊道表面质量有了明显的的提高，且MAG焊的总体成本低于CO2焊。     

CO2焊、MAG焊焊接对比试验及其在工程机械制造中的应用

通过对CO2焊、MAG焊、焊条电弧焊三种焊接方法的焊接工艺对比试验，表明CO2焊具有成本低、效率高、焊接质量好等优点。介绍了CO2焊、MAG焊对接焊缝工艺和角焊缝工艺在工程机械制造中的应用     

CO2/MAG焊接技术在锅炉压力容器生产中的应用

讲述了CO2/MAG焊接方法在锅炉压力窗口生产中的应用，推荐的典型焊接工艺，可提高焊接接头冲击韧性；并列举了MAG焊、药芯焊丝CO2气保焊在受压元件中的焊接应用。     

Q345E钢薄板小变形焊接工艺

分别采用高频脉冲MAG焊的打底焊模式与电弧冷焊模式对板厚3 mm的Q345E薄板进行了3种工况的对接焊工艺试验,研究了薄板打底焊与电弧冷焊的小变形对接焊工艺与焊接接头的力学性能,进行了拉伸、弯曲、金相试验并分析了焊接缺陷的形成原因,总结了焊接残余应力及焊接变形的规律.结果表明,高频脉冲MAG焊适用于Q345E钢3 mm的薄板小变形对接焊,组对"0"间隙时,选用打底焊模式的工艺包;组对1 mm间隙时,选用电弧冷焊模式的工艺包.     

影响MAG焊接变形的因素与控制措施分析

金属结构在MAG焊接过程中产生的焊接变形，如得不到合理的控制，就会使焊接产品质量下降，严重时会出现裂纹，甚至产品报废。本文通过对MAG焊接工艺特点和影响MAG焊接变形的因素的分析，提出了控制MAG焊接变形的措施，对于充分了解MAG焊接时形成焊件变形的基本规律，控制或减小焊接变形的危害有现实的意义。     

高速MAG焊焊枪的设计优化

采用GAD／CAM技术对高速MAG焊焊枪结构者了设计，使用FEM数值计算方法对焊枪结构气体通道等部分进行了设计优化，制造出来的焊枪经焊接工艺实验检验，符合高速MAG焊焊接工艺的要求。     

CO_2焊、MAG焊焊接对比试验及其在工程机械制造中的应用

通过对CO2焊、MAG焊、焊条电弧焊三种焊接方法的焊接工艺对比试验,表明CO2焊具有成本低、效率高、焊接质量好等优点。介绍了CO2焊、MAG焊对接焊缝工艺和角焊缝工艺在工程机械制造中的应用     

CO2焊接工艺研究与工程应用进展

综述了CO2焊接工艺优缺点及其原因；强调了MAG焊工艺优于CO2焊工艺．如它能减少熔滴过渡过程中的飞溅并挺高焊缝金属冲击韧性；列举了MAG焊在重要构件．如管线钢等焊接方面的应用实例。     

Experimental determination of the critical welding speed in high speed MAG welding

In high speed MAG welding process, some weld formation defects may be encountered. To get good weld quality, the critical welding speed beyond which humping or undercutting weld bead can occur must be known for different conditions. In this research, high speed MAG welding tests were carried out to check out the effects of different factors on the critical welding speed. Through observing the weld bead profiles and the macrographs of the transverse sections of MAG welds, the occurrence tendency of humping weld was analyzed, and the values of critical welding speed were determined under different levels of welding current or voltage, and the effect of shielding gas compositions on the critical welding speed was also investigated.     

EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON FORMING PROCESS OF HUMPING BEAD IN HIGH SPEEDMAG ARC WELDING

开展了高速活性气体保护( MAG)电弧焊接工艺实验, 确定出了不同焊接电流条件下形成驼峰焊道时的临界焊接速度、相邻驼峰之间的距离以及同一驼峰焊道“波峰”和“谷底”的断面形貌. 基于高速MAG电弧焊熔池的视觉检测图像, 分析了驼峰焊道的产生机理, 并利用上坡焊和下坡焊实验进行了验证. 同时, 也分析了保护气体成分对高速MAG电弧焊焊缝成形的影响.     

高速MAG电弧焊驼峰焊道产生过程的实验研究

开展了高速活性气体保护（MAG）电弧焊接工艺实验,确定出了不同焊接电流条件下形成驼峰焊道时的临界焊接速度、相邻驼峰之间的距离以及同一驼峰焊道“波峰”和“谷底”的断面形貌．基于高速MAG电弧焊熔池的视觉检测图像,分析了驼峰焊道的产生机理,并利用上坡焊和下坡焊实验进行了验证．同时,也分析了保护气体成分对高速MAG电弧焊焊缝成形的影响．     

高气压环境脉冲MAG焊气体混合比对焊接稳定性的影响

分析了压力环境下气体混合比对脉冲MAG焊飞溅率及焊缝熔池形状的影响. 结果表明,压力环境下相同比例的保护气体在流速不变的情况下,起活性作用的气体组分相对较多,电弧弧柱紊乱加剧,飞溅剧烈,焊接过程极不稳定. 为获得高气压环境下稳定的焊接过程,减小飞溅率,通过提高混合气体配比中氩气体积分数来降低活性气体造成的能量损失,从而减少飞溅. 防止缺陷的产生. 综合考虑飞溅率、熔滴过渡稳定性及焊缝熔池形状等因素,在0.3 MPa环境压力下使用90%Ar+10%CO₂混合气进行焊接可获得最佳的焊接效果. 气体配比的有效调节对于提高高气压环境下脉冲MAG焊焊接过程稳定性和焊接质量具有显著作用.     

铁素体不锈钢激光-MAG复合热源焊缝成形及接头冲击韧性分析

利用激光-MAG 复合热源分别进行了 T4003 和 TCS 铁素体不锈钢的焊接试验研究.通过与常规 MAG 焊的对比,测试分析了两种焊接方法的焊缝成形、接头的低温冲击韧性及接头的微观组织.结果表明,激光-MAG 复合热源焊接易于实现铁素体不锈钢的单面焊双面成形,与常规 MAG 焊相比,其焊接效率可以提高 1 倍以上.利用激光电弧复合热源可以提高铁素体不锈钢焊接接头的低温冲击韧性,较常规 MAG 焊,复合焊接头的低温冲击韧性可以提高 50%以上.激光-MAG 复合热源焊接接头热影响区粗晶区组织宽度明显小于常规 MAG 焊接头的粗晶区宽度.

Abstract：

Laser-MAG hybrid welding of T4003 and TCS ferrite stainless steels was studied. Through comparing with the conventional MAG welding of ferrite stainless steel, the results of the two welding methods including the appearance of weld, impact toughness under low temperature and the microstructure of the butt joints were tested and analysed. The analysing results show that it is easy to get one-side welding with back by laser-MAG hybrid welding. Comparing with the conventional MAG welding, the welding efficiency of ferrite stainless steel by laser-MAG hybrid welding can be improved more than one times, the low temperature impact toughness of the joints by laser-MAG hybrid welding can be improved over 50% than that of conventional MAG welding joints, and the width of coarsegrained zone of hybrid welding joints is thinner than that of MAG welding joints.     

转向架用钢激光-MAG复合焊角焊缝

高速列车耐候钢转向架焊接中,有大量角接形式的焊接接头。作为列车的主要承载部件,转向架的焊接要求完全焊透。采用传统MAG焊和激光-MAG复合焊对12 mm板厚的SMA490BW耐候钢进行焊接试验,并观察测试两种方法获得的接头宏观形貌、微观组织和力学性能。结果表明,激光-MAG复合焊接接头组织和力学性能均优于MAG焊接接头,因而在转向架焊接中可替代MAG焊接工艺。     

激光-短路MAG复合热源焊接过程稳定性的影响因素

以低碳钢为研究对象,通过焊接电弧分析仪,对比研究了激光-短路MAG电弧复合热源焊接过程中焊接速度、激光与电弧的相对位置对焊接过程稳定性的影响规律.结果表明,随着焊接速度增加,MAG和激光-短路MAG复合热源焊接过程稳定性都会降低,但由于激光的引入,复合热源在高速焊接过程更稳定.与MAG相比,复合热源可以提高极限焊接速度1倍以上;复合热源焊接过程中,与激光在前引导焊接相比,电弧在前引导焊接过程稳定性更高.     

低功率YAG激光-MAG电弧复合焊接不锈钢

以0Cr18Ni9Ti不锈钢钢板为试验材料,研究了低功率脉冲YAG激光-脉冲MAG电弧复合热源和单脉冲MAG焊接不锈钢.结果表明,低功率脉冲YAG激光-脉冲MAG电弧复合热源同样具有大功率激光-电弧复合焊接才有的增加熔深、提高焊接速度、稳定焊接过程等优点;低功率脉冲YAG激光的加入改变了电弧形态,电弧根部被吸引和压缩现象显著,提高了能量利用率;与单脉冲MAG堆焊相比,在相同焊接速度下复合焊最大能增加熔深1.3倍,在相同熔深下复合焊的焊接速度可以提高50%;复合焊焊缝的晶粒较单MAG焊缝中的晶粒细小,其焊缝抗拉强度比单MAG的好,断裂属于延性断裂.