短路过渡CO_2焊的新控制法

本文研究了一种短路过渡 CO_2焊的新控制法,该法可限制短路峰值电流,并采用特殊装置增加燃弧电流。新控制法可以明显地减小飞溅,改善焊缝成形和扩大合理的焊接规范区。     

CO2气体保护焊短路过渡控制技术的研究现状与展望

CO2气体保护焊因成本低、生产率高等特点,广泛应用于制造业。随着制造业节能减排的需求日益增加及汽车轻量化概念的推广,制造业对薄板焊接的要求不断提高,传统的焊接方式已不能满足其要求。CO2短路过渡焊相对于传统的焊接方式(钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、激光焊等),具有高热稳定性、低热输入、低熔深等特点,但其焊接飞溅大、焊缝成形差,从而限制了其广泛应用。CO2短路过渡焊接过程是由燃弧阶段与短路阶段组成的复杂的非线性时变系统,熔滴过渡过程决定了焊接过程的稳定性与焊缝成形的优劣。燃弧阶段熔滴在电磁收缩力、表面张力、等离子流力、金属蒸发反作用力等多种力的共同作用下长大并与熔池接触短路,同时形成稳定液桥。短路阶段,液桥在表面张力、电磁收缩力和粘滞力的作用下形成缩颈并断开。燃弧阶段的熔滴尺寸、振荡特性,短路阶段熔池的振荡特性、峰值电流都对熔滴过渡稳定性有十分重要的影响。针对短路过渡焊飞溅产生机制的研究表明,熔滴、熔池的氧化还原反应、短路前期产生的瞬时短路和短路末期液桥电爆炸是导致焊接过程不稳定及产生飞溅的主要因素。国内外众多焊接研究者针对CO2短路过渡焊熔滴过渡过程及控制技术进行了大量的研究与探索,研究工作主要分为四个方向:焊接材料成分的优化,基于焊接电源输出电信号的熔滴过渡建模及控制,基于视觉传感技术的熔滴过渡控制和基于磁控技术的CO2短路过渡焊接技术。活性焊丝和药性焊丝的推广可有效降低焊接飞溅;波控技术及衍生的CMT技术在使用小电流参数焊接时取得了优异的焊接效果;中、小电流参数条件下,磁控焊接技术可有效解决焊接飞溅和成形差问题。本文从焊丝、电源、外加磁场形式和工艺四个方面综述了国内外CO2气体保护焊短路过渡控制技术的研究现状,首先分析了CO2短路过渡焊焊接飞溅的产生机理,其次介绍了典型的CO2气体保护焊短路过渡控制技术的原理、特点和局限性,分析了不同短路过渡控制技术的特点,最后阐述了目前短路过渡控制技术在研究和应用过程中存在的问题及解决办法,并对该领域下一步发展趋势进行了展望。     

浅谈CO_2气体保护焊产生飞溅的原因及控制措施

CO_2气体保护焊因其生产率高、成本低、焊接质量高适应范围广、操作方便等优点,因而被广泛的应用于车辆、船舶和机械制造业等。但采用CO_2气体保护焊时容易产生较大的飞溅,这对焊接过程的稳定性及焊接质量有着极大的影响。因此,从CO_2气体保护焊产生飞溅的原因入手进行分析从而提出减少飞溅的措施。     

减少短路过渡CO_2焊接飞溅新途径

利用诱导冲脉电流诱导熔滴过渡是减少CO_2短路过渡焊接飞溅的新方法。这个方法不仅明显地减少了金属飞溅,而且也使熔滴过渡规律化,增强了焊接过程的稳定性,改善了焊缝成形。本文详细地讨论和分析了这种熔滴过渡的特点及其减少飞溅的原因。     

二氧化碳气体保护焊的焊接工艺探讨

CO2气体保护焊具有焊接效率高、抗锈能力强、焊接变形小、冷裂倾向小、熔池可见性好、以及适用于全位置焊接等优点。究其不足主要是：很难使用交流电源，焊接飞溅多。特别是采用短路过渡形式时，在焊接过程会产生大量的金属飞溅。造成大量金属的损失，使熔敷率降低，焊后清理工作量增加。同时，飞溅的产生降低了电弧的稳定性，严重影响焊接质量。现主要介绍了CO2气保焊焊接操作技术及需注意的一些问题，对CO2气保焊焊接工艺设计及其应用具有一定的指导作用。     

CO_2气体保护焊技术浅析

CO2气体保护焊由于生产效率高、抗锈能力强、焊接变形小等优点被广泛应用于车辆、船舶和机械制造业。本文从焊接电流和电弧电压匹配的核心环节和关键性的飞溅问题进行了研究。     

活性剂对CO2气体保护焊焊缝成形及飞溅的影响

使用自制的活性焊丝,研究了活性剂对CO2气体保护焊焊缝成形及飞溅的影响。结果表明,使用活性剂可以使焊接飞溅率大大降低,焊缝熔深增加,熔宽增大,焊缝表面成形光滑。认为CO2气体保护焊飞溅降低的原因,是因为活性剂的加入在降低了混合气体的有效电离电压的同时显著增加了CO2电弧的导电能力,使电弧能量密度增加,从而使中等电流下的熔滴过渡方式由大颗粒过渡转变成细颗粒过渡。     

逆变GMAW焊机短路过渡波形控制研究

为了实现对GMAW焊短路过渡过程精确和优化控制,首先研究短路过渡不同阶段的熔滴过渡过程,在充分利用IGBT逆变GMAW焊机优异的动态响应性能的基础上,研究了多种不同的短路过渡波形控制方式,并提出一种短路燃弧状态控制法.当短路发生后,电流先保持在一较低值,然后以斜率可以调节的双折线规律上升.在燃弧阶段,调节控制回路参数,控制燃弧电流的变化速度,保证充足的燃弧能量.实验表明,采用该种控制方式的GMAW电源可以有效的减少焊接飞溅,改善工艺性能.     

粗丝CO_2气体保护焊熔滴过渡与潜弧机理的研究

本文详细分析了粗丝CO_2气体保护潜弧焊熔滴过渡的特点和潜弧机理。潜弧状态可以分为三种类型:半潜弧(熔滴主要以较大的颗粒形式过渡)、临界潜弧(熔滴主要以较小颗粒的射滴形式过渡)和深潜弧(熔滴以细小射滴与射流混和形式过渡)。大电流、低电压、粗焊丝、反极性和氧化性气氛是形成潜弧过程的必要条件,其中电流是最重要的条件。潜弧后弧柱气氛改变,焊丝端部的弧根由集中形态扩展为覆盖整个端部形态,使得熔滴尺寸变得细小,熔滴过渡形式发生变化。采用临界潜弧区域的焊接规范参数施焊,飞溅小,工艺过程稳定,焊缝成形优良。     

钻井泵阀箱密封面CO2堆焊试验研究及应用

介绍了用CO_2堆焊35CrMo钢钻井泵阀箱密封面磨损修复工作,通过试验表明,采用Φ1.2mm的H08Mn2Si焊丝,以短路过渡CO_2焊法施焊,可以获得致密、耐磨的堆焊金属层。该法已成功地用于生产,取得了良好的经济效益。     

振动CO2气体保护焊缝残余应力和接头显微组织分析

采用振动CO2气体保护焊对轻型汽车驱动桥壳进行了焊接。对被焊接工件在常规CO2气体保护焊、常规CO2气体保护焊后振动时效处理及不同激振频率下振动CO2气体保护焊三种工艺进行了对比,并就不同条件下的焊缝残余应力、焊接接头显微组织作了分析。结果表明,采用适当振动参数, 在较大振幅时,振动CO2气保焊接能有效减小焊接变形,降低焊接残余应力,最大主动应力降低幅度达到41.74%。熔合区和过度区变窄,焊缝和热影响区晶粒明显细化,由柱状晶转变为等轴晶,魏氏组织减少甚至消失。     

CO2角焊中手工与角焊机作业方式的对比研究

利用工作研究的技术和方法对船厂焊接操作中常用的两种CO2角焊工作方式进行了研究,建立了标准化的操作程序,并为两种工作方式建立了评价指标及评价函数,从而得出适用于两种作业方式的选择条件,为合理选择手工焊作业与角焊机作业,提高焊接作业生产效率提供了依据。     

光纤电焊电流测量技术研究

针对直流逆变电阻焊机焊接电流精确测量的需求,提出基于光纤电流传感技术的焊接电流测量方法。建立了光纤电流传感器闭环检测系统动态模型,通过优化系统的前向增益,提升了传感器响应速度和带宽。仿真和实验结果表明:传感器的上升时间约为4.1 μs,在DC~30kHz范围内幅频特性衰减小于0.3%。基于该动态模型计算传感器对焊接电流纹波分量的响应,仿真结果表明:系统的动态跟踪能力可满足对纹波电流的测量需求。利用等安匝法对光纤电流传感器进行校准,在直流5~50kA范围内,传感器的测量误差优于±0.05%。现场实验结果证明了光纤电流传感器用于直流逆变焊接电流测量及电焊电流测试仪现场校准的可行性。     

CMT焊接技术在钛合金领域的研究现状

介绍了CMT焊接技术在钛合金领域的工作原理及研究现状.与普通TIG/MIG焊相比,CMT焊具有热输入小、无飞溅等突出优点,实现了熔滴到熔池的冷过渡,能够大幅度减小焊接热输入量,进而实现钛合金高精度、高质量焊接.目前CMT焊接技术研究多集中于异种金属的连接,尚未系统开展工业用钛合金CMT焊接机理、工艺和接头组织性能研究.这也成为了未来钛合金焊接技术的发展方向.     

On-line monitoring method for electrode invalidation during spot welding of zinc-coated steel

In the process of spot welding of zinc-coated steel, because of the existence of zinc coat, the electrode invalidation is accelerated greatly, which causes unacceptable welding quality. A collecting system is developed with a C8051F020 microcomputer as the controlling core, which is used to collect such parameters as welding current, supply voltage, dynamic resistance, etc. Through the comprehensive processing, the whole variety trends of those parameters are obtained. Finally, an on-line monitoring method is given through the relationship between electrode wear and welding parameters, which is valuable for the industrial production.     

多元气体大电流MAG焊试验系统

本文研制开发了一套多元气体大电流MAG焊试验系统 ,它包括一元化控制的IGBT逆变电源 ,电枢电压与速度反馈双闭环控制的双驱动送丝系统 ,双水冷焊枪以及质量流量闭环控制的精密气体配比供给系统。多元气体大电流MAG焊接试验证明 ,该系统具有焊接电源动态响应速度快 ;送丝速度稳定 ,调速范围宽 ,气体配比精密的特点 ,实现了1.2mm焊丝大电流MAG焊接高效的目标 ,其熔敷速率为普通MAG焊的2～ 3倍。     

智能型超导材料电流测试仪

超导材料测试仪主要用于测试超导材料的失超电流，本文详细论述了MCS－51单片机在超导材料测试仪中的应用，采用单片机作为控制核心，使得超导材料自动测试水平大幅度提高。     

焊接电流对X80钢低温焊接接头组织与性能的影响

通过显微组织分析、硬度测试、拉伸试验、冲击试验、腐蚀试验,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等实验手段,研究了焊条电弧焊(SMAW)不同焊接电流对X80钢低温焊接接头组织与性能的影响。结果表明:随着焊接电流增加,热影响区(HAZ)晶粒粗化,并且软化现象更加明显;焊接电流在180~190A的接头综合力学性能最佳,但当电流增加到190~200A时,接头的综合力学性能显著降低;各组接头腐蚀速率相差不大,范围在0.14~0.19g/(m2·h),腐蚀膜具有较好的致密性,能够阻止腐蚀介质对基体继续进行腐蚀,从而达到较好的耐腐蚀效果。     

A Novel Method of Triple-Wire Gas Indirect Arc Welding

This paper proposes a novel triple-wire gas indirect arc welding process. The welding system consists of two power sources and three wires. The effects of the power source mode and the wire configuration on arc stability and behavior are studied. The metal transfer is analyzed and bead-on-plate welding is employed. Results show that two direct current power sources cannot produce a stable process, but the combination of a direct current with a pulsed direct current can produce a stable process. The reason is that the pulsed direct current can boost and stabilize the metal transfer. For the wire configuration, a smaller contact angle between the main wire and the side wire is more desirable. Compared with the traditional gas metal arc welding, this novel process has the advantages of high wire melting rate, low penetration depth, and low dilution rate. Compared with twin-wire gas indirect arc welding, it provides a broader range of applicable currents with sufficient heat input.