双电极焊条单弧焊的熔化特性Ⅰ.双电极焊条的加热和熔化

通过测量双电极焊条的动态温升等试验方法研究了双电极焊条单弧焊中双电极焊条的加热和熔化.研究结果表明,双电极焊条的熔化系数随焊接电流的增大、药皮重量系数和焊芯间距的减小而增大,是单芯焊条的2～3倍.加热和熔化双电极焊条的能量有焦耳效应产生的电阻热、电弧通过熔滴传给焊条端部的热;焊条的熔化主要依靠电弧的热量.在焊接终了时,随焊接电流增大,焊芯温度升高增大;对于200 A的焊接电流,TF4303焊条的温度升高到750 K以上;TE308-16焊条具有更大的温升和更快的熔化速度.电弧热在焊条上所形成的温度场一般集中在焊条燃烧的端部16 mm以内.由于电阻热的作用,焊接终了时的熔化速度比焊接开始时快了约20%.     

焊接工艺 熔焊

弧焊和等离子弧复合焊接工艺过程，双电极焊条单弧焊的熔化特性 Ⅰ．双电极焊条的加热和熔化，双电极焊条单弧焊的熔化特性Ⅱ．电弧对二焊芯熔化的自调节作用，栓钉穿透焊焊接工艺研究，电容螺柱焊放电过程对焊接质量的影响，利用脉冲技术改善埋弧焊的焊缝成形质量。[编者按]     

双电极焊条单弧焊的电弧特性

针对双电极焊条单弧焊焊接新工艺，作者研究了其电弧静特性和双电极焊条的熔化特性，并用高速摄像机对双电极焊条单弧焊的电弧形态进行了研究。结果表明。双电极焊条单弧焊具有上升的电弧静特性，静特性曲线随两焊芯间距的增大而上移；在两焊芯间距合适的情况下，双电极焊条阴、阳极熔化速度可以保持一致，故双电极焊条单弧焊可使用交、直流电源，其熔化速度比单芯焊条的大并随焊接电流的增大和两焊芯间距的减小而增大；双电极焊条单弧焊电弧有多种形态。     

焊材对灰铸铁电弧冷焊接头加工性的影响

采用E4303、EZV、EZNi、EZNiFe、EZNiCu、E2-26-21-15 6种焊条,配合电弧冷焊工艺对灰铸铁进行焊接试验,比较并分析各种接头的半熔化区组织、白口宽度及显微硬度.结果表明:用E4303、EZV、E2-26-21-15焊条所焊接头半熔化区白口宽度大、硬度高,不适合于机械加工;EZNi基焊条所焊接头加工性良好.     

焊接材料及其生产设备

20092086不锈钢焊条焊接熔渣及与焊条工艺质量的关系/孙咸//焊接.-2008(10):5~8采用电弧观察、熔渣结构分析、平板堆焊等试验方法,研究不锈钢焊条焊接熔渣形成、特性以及与焊条工艺质量的关系。结果表明,焊条电弧区形成的包覆熔滴熔渣和套筒内壁熔渣,在熔滴与包覆熔渣间,以及熔滴与套筒内壁间发生的冶金反应,控制电弧形态和熔满过渡形态,进而控制焊条诸如稳弧性、焊接飞溅、焊缝中的气孔等工艺质量。进入熔池反应后覆盖焊缝的熔渣特性(含高温和固态结构),控制焊缝成形、脱渣性及气孔等工艺质量。后段焊条药皮温升,将导致两种现象:一是药皮内层局部熔化,在药皮内层与焊芯间形成结合层,药皮不脱落,焊条工艺稳定性完好;二是药皮内层未局部熔化,在药皮内层与焊芯间未形成结合层,药皮开裂或脱落,焊条工艺稳定性变坏,严重时被迫停焊,剩余焊条报废。图4表2参620092087颗粒度对E4303电焊条性能影响/顾玲燕…//焊接学报.-2008,29(10):50~52,56以E4303电焊条药皮配方中中碳锰铁合金为研究对象,取三种不同颗粒度的中碳锰铁制备E4303电焊条。对制备的电焊条分别进行了主要焊接工艺性能测试、熔敷金属的微观组织观...     

双电极焊条单弧焊的熔化特性Ⅱ.电弧对两焊芯熔化的自调节作用

两焊芯熔化速度能否保持一致是双电极焊条单弧焊过程能否稳定进行的关键.研究表明,双电极焊条两焊芯熔化的一致性受焊条类型、焊接电流等因素的影响.双电极焊条两焊芯熔化一致的充分条件为U阳效等于U阴效,两者差值越大则焊芯熔化不一致程度越大.双电极焊条单弧焊电弧对两焊芯的熔化存在自调节作用,即电弧燃烧过程中两焊芯端部在电弧中的长度不等,两焊芯仍能保持等速熔化,使电弧燃烧过程能够稳定进行.电弧自调节作用原理是由于两焊芯端部在弧柱区的长度不同,伸入弧柱区中较长的焊芯从弧柱区获得更多的热量,而加快其熔化,从而起到电弧的自调节作用.一般随焊芯间距的减小及焊接电流的增大,电弧自调节作用增强.     

焊接材料及其生产设备

20092086不锈钢焊条焊接熔渣及与焊条工艺质量的关系/孙咸//焊接.-2008(10):5~8采用电弧观察、熔渣结构分析、平板堆焊等试验方法,研究不锈钢焊条焊接熔渣形成、特性以及与焊条工艺质量的关系。结果表明,焊条电弧区形成的包覆熔滴熔渣和套筒内壁熔渣,在熔滴与包覆熔渣间,以及熔滴与套筒内壁间发生的冶金反应,控制电弧形态和熔满过渡形态,进而控制焊条诸如稳弧性、焊接飞溅、焊缝中的气孔等工艺质量。进入熔池反应后覆盖焊缝的熔渣特性(含高温和固态结构),控制焊缝成形、脱渣性及气孔等工艺质量。后段焊条药皮温升,将导致两种现象:一是药皮内层局部熔化,在药皮内层与焊芯间形成结合层,药皮不脱落,焊条工艺稳定性完好;二是药皮内层未局部熔化,在药皮内层与焊芯间未形成结合层,药皮开裂或脱落,焊条工艺稳定性变坏,严重时被迫停焊,剩余焊条报废。图4表2参620092087颗粒度对E4303电焊条性能影响/顾玲燕…//焊接学报.-2008,29(10):50~52,56以E4303电焊条药皮配方中中碳锰铁合金为研究对象,取三种不同颗粒度的中碳锰铁制备E4303电焊条。对制备的电焊条分别进行了主要焊接工艺性能测试、熔敷金属的微观组织观...     

焊接工艺：熔焊

等离子弧焊对SiCp／6061复合材料颗粒分布的影响；低碳钢熔化极等离子弧焊接工艺；不锈钢活性剂等离子弧焊焊接电弧；焊剂带约束电弧焊接方法研究；焊条电弧焊时在低频热循环条件下焊接接头的组织和性能[俄].     

弧焊电源动特性的要求

在手弧焊过程中,焊条被加热熔化形成金属熔滴进入溶池时,常会出现短路现象。这就会使电弧电压和电流产生瞬间的变化,从而引起弧焊电源的负载,即焊接电弧发生急剧的变化。所以焊接电弧     

碱性焊条焊接短路过渡时间的研究

本试验以各种整流焊机作为焊接电源,用MC—80A 动态分析仪为测试手段,对低氢型焊条手弧焊熔滴短路时间的概率分布进行了探讨。论证了低氢型焊条手弧焊短路时间概率分布属于离散型。短路时间最大的概率值所对应的时间为t_0,则有60%以上的短路时间集中在(t_0±3)ms的区域内。本文着重分析了焊条直径、焊接工艺参数、焊机特性对t_0的影响,初步确定在正常焊接条件下,不同的焊条直径时,t_0的变化范围,这对进一步研究低氢型焊条的飞溅与电源特性的关系,对探讨弧焊电源更为合理的动特性考核方法,有一定参考价值。     

Shielded metal arc welding of cemented carbide to carbon steel

Electrode ENiFe-C1 and E4303 were selected to join the cemented carbide WC-20Co and carbon steel 45 by shielded metal arc welding process. Microstructure and bending property of the corresponding joints were analyzed. The results showed that the carbon steel electrode E4303 had no proper metallurgy condition for the arc welding of cemented carbide and carbon steel. The C and Ni content of the cast iron electrode ENiFe-C1 could meet the condition of preventing the formation ofη carbide,which was suit to the arc welding of cemented carbide and carbon steel,but the operation parameters needed to be optimized to minimize the slag inclusion. The alloy WC-20Co which did not fit for cold arc welding,by adopting the measure of being preheated at 723 K for 1 h before welding,and being kept at 723 K for 3 h after welding then followed furnace cooling could avoid the happening of crack in the WC-20Co base metal.     

2205双相不锈钢与304奥氏体不锈钢的焊接

采用焊条电弧焊(SMAW),以E2209作填充材料对2205双相不锈钢与304奥氏体不锈钢异种金属焊接工艺进行研究,通过优化焊接工艺参数,获得了具有良好力学性能和合适双相比例的焊接接头.接头力学性能测试表明,拉伸试样断裂发生在强度相对较低的304母材侧;2205母材侧热影响区的显微硬度值高于焊缝和2205母材,而304...     

基于电弧的多能场复合增材制造技术研究现状

增材制造主要分为激光增材制造技术、电子束增材制造技术和电弧增材制造技术。相较于其他增材制造技术和传统加工方式,电弧增材制造技术具有成形速度快、成本低、材料利用率高,以及成形件化学成分均匀且性能优良等优势,被广泛应用于大型金属零件制造。电弧增材制造因具有多样化的应用方向,可以满足不同标准零部件的加工制造,已经逐步成为当下主流的零部件加工技术。主要介绍了单一热源(如钨极)气体保护增材制造技术、等离子弧增材制造技术、熔化极气体保护增材制造技术、冷金属过渡增材制造技术和多能场辅助电弧复合增材制造技术,包括磁场–电弧、激光–电弧和电场–电弧等复合增材制造技术等。从宏观形貌、微观组织和力学性能3个角度出发,分析了工艺参数或工艺自身特性对增材制造成形件宏观形貌的影响,讨论了成形件显微组织演变机制及其力学性能,同时提出了单一热源与多能场辅助电弧增材制造技术在现阶段存在的问题,并给出了建议。     

304L/SA516Gr70不锈钢复合板焊接接头的组织与性能分析

针对304L/SA516Gr70不锈钢复合板,采用钨极氩弧焊方法并选用ER309L焊丝焊接覆层和过渡层,选用E5015焊条电弧焊焊接基层.对焊接接头进行拉伸强度等力学性能测试,结果表明,拉伸试样断裂于母材,焊接接头的抗拉强度达573.4 MPa,断口呈明显的韧性断裂;观察接头金相组织表明,过渡层焊缝组织为黑色的蠕虫状和...     

新型多功能全位置立向下焊条的开发

开发了一种新型全位置立向下焊条,采用有约束的配方均匀设计,对焊条配方进行了优化,采用GX-Ⅲ高温物性测试仪对焊条药皮的熔化特性进行了研究.结果表明,开发的全位置立向下焊条具有优良的工艺性能,焊缝成形美观,易脱渣,电弧稳定,飞溅率小等;该焊条具有较高的抗拉强度、屈服强度和较高的低温冲击韧性,能广泛应用于重要结构焊接.通过对焊接接头断口、金相组织以及焊缝成分和焊接接头横截面硬度分析表明了焊缝具有较高力学性能.形成了一整套开发全位置立向下焊条的新方法,该方法具有开发周期短、成本低、质量高的特点.     

X80管线钢在线用焊条的研制

研制了一种X80管线钢在线用碱性低氢焊条,此焊条主要用于X80管线钢管管对接环焊缝打底焊及管线钢的焊补.确定了焊条药皮各组分的合理配比,合理选择焊芯并进行了一系列焊接试验及焊接接头力学性能和金相测试.结果表明,所研制焊条引弧及稳弧性能良好、飞溅小、脱渣好,焊道成形良好;B焊条焊接接头力学性能优异,屈服强度达640 MPa,抗拉强度达804 MPa,冲击吸收功达120 J;B焊条所得焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,其比例恰当,与母材组织匹配较好.     

焊接工艺对TP304/SS400异种钢焊接接头组织和性能的影响

利用扫描电子显微镜并通过常温拉伸弯曲、低温冲击以及显微硬度等试验研究了FCAW，SMAW和GTAW三种不同的焊接工艺对TP304/SS400异种钢焊接接头组织和性能的影响. 结果表明，三种焊接工艺条件下，焊缝金相组织都为δ铁素体+奥氏体，但δ铁素体含量及形态分布有明显差异；FCAW焊缝中蠕虫状δ铁素体和GTAW焊缝中针状δ铁素体可有效提高韧性，故冲击韧性较高，SMAW焊缝中骨骼状δ铁素体对韧性不利，冲击韧性最低，且随冲击吸收能量的降低断口由韧性断裂转变为脆性断裂；三种焊接工艺条件下，焊接接头综合力学性能表现良好，整体显微硬度值变化不大.     

纳米大理石对D600R堆焊焊条性能的影响

用粒径70～90nm大理石取代堆焊焊条D600R药皮中的微米大理石,制成纳米大理石焊条.利用汉诺威电弧质量分析仪对焊接过程中的电流电压和短路时间进行测试,获得微米大理石焊条和纳米大理石焊条的燃弧特征;通过焊接工艺试验、测氢试验、熔化温度测试、硬度试验、耐磨试验和微观分析,分别对两种焊条的工艺性能和力学性能进行分析.结果表明,用纳米大理石替代微米大理石可降低焊条药皮的熔化温度和堆焊层金属中的扩散氢含量;提高焊条的熔敷效率;降低焊条短路电压、短路电流概率密度和,在短路时间t12.05ms时间段内缩短累计短路时间;改善焊条操作性能;提高堆焊层金属硬度和耐磨性.     

X80大变形钢管环焊缝试验研究

采用E9018-G焊条手工电弧根焊,用低组配药芯焊丝自保护焊和高组配焊条手工电弧焊填充盖面工艺焊接了X80钢级大变形钢管环焊缝,对环焊缝接头进行力学性能测试和金相观察分析。结果表明,两种焊接工艺评定结果符合API Std．1104标准要求。采用低组配药芯自保护焊焊接的焊缝冲击功和裂纹尖端张开位移值比采用高组配焊条手工电弧焊焊接的高。前者的焊缝组织为PF(多边化铁素体)+P(珠光体),后者的焊缝组织为 PF+IAF(针状铁索体)+P。二者熔合区的组织均为粒状贝氏体,粗晶区和细晶区没有淬硬马氏体组织出现,保证了热影响区具有很好的断裂韧性。     

铝合金双光束/单光束激光-TIG复合焊

针对4mm厚5A06铝合金,分析了双光束光纤激光-TIG复合焊的焊缝成形特点、气孔率、匙孔动态特征及接头力学性能,并与单光束光纤激光-TIG复合焊对比。结果表明,在获得相同焊缝背面熔宽条件下,与单光束激光-TIG复合焊相比,双光束激光-TIG复合焊的焊缝背面成型连续性、均匀性更优且熔宽波动较小,焊缝气孔率降低50%以上,激光匙孔开口面积平均值更大,波动变异系数更小;双光束激光-TIG复合焊接头抗拉强度、断后伸长率、显微硬度、组织与单光束激光-TIG复合焊结果差别不大。