活性剂焊接技术的研究

活性剂焊接是近十年来发展起来的增大焊接熔深，改善焊缝成形和焊接质量，提高焊接生产效率的新技术。早期主要集中在A—TIG焊，已在碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金的焊接中有了成功的应用，对于铝镁合金的活性剂焊接技术也在研究中。目前研究认为活性剂提高熔深的机理一是活性剂可影响电弧特性，提高电弧的能量密度和作用于熔池的电弧力，二是活性剂影响了熔池的表面张力而提高了焊接熔深，或是2种原因兼而有之。随着A—TIG焊应用的成熟，活性剂焊接拓展到MIG焊、等离子弧焊和激光焊中的应用成为活性剂焊接发展的一个方向，在提高熔深，改善焊缝成形方面有了初步的效果。     

焊接电弧光谱的分布特征

在试验的基础上,给出了焊接电弧光谱的频域及空间分布的测试结果,分析了焊接电弧光谱的结构。通过分析得出了ＴＩＧ焊电弧光谱空间分布的差异性和ＭＩＧ焊电弧光谱空间分布的相似性,着重指出ＭＩＧ焊电弧光谱与熔滴过渡之间存在密切关系。此外,还对焊接电弧光谱特征的应用提出了方向。     

CO2气体保护焊电弧现象中对焊丝添加稀土金属的影响研究

一、概述 CO2气体保护焊（以下简称CO2焊）开发于20世纪50年代,由于焊接电源和焊接材料的改进,近年来这种焊接方法已发展成为主流焊接法,但是CO2焊会在熔滴自由过渡时产生较多的飞溅,因此,目前已把降低飞溅作为一个专门的研究课题。本文针对CO2焊电弧现象和焊丝成分的影响进行研究。关于CO2焊有资料报道：焊丝中碳含量降低,而钛含量增加,可以有效地抑制短路过渡的飞溅,但是效果不明显。     

基于双层同轴复合电弧的穿孔焊工艺可行性研究

单电极单电弧热源存在热力耦合的固有特性,制约了对熔池热力行为的精确调控,需要改进成弧方式来缓解电弧热力输出的耦合效应.提出双层电弧同轴复合成弧技术,基于等离子弧焊枪,设计了新型喷嘴,将环形自由电弧与中心的压缩电弧同轴复合.电弧燃烧试验测试发现,所设计的焊枪能够形成稳定的复合电弧,电弧宽度可由环形电弧电流调节;将复合电弧与纯压缩电弧进行初步的穿孔焊接对比试验,复合电弧能够实现稳定的穿孔焊接,焊接过程中的小孔行为和焊缝结果与常规压缩电弧基本一致.开展的试验结果初步验证了双层同轴复合电弧焊的可行性,为后续改善穿孔焊接小孔稳定性奠定基础.     

“向下立焊”工艺在长输管道焊接中的应用

“向下立焊”是相对于在立焊式管道全位置焊接中采用的“向上立焊”焊接工艺而言的,是电弧热源由上而下移动的一种焊接方法。这是一种高效、优质的焊接工艺,目前主要应用于大直径远距离野外输油、输气、输水以及输送矿物质等管道的焊接,是一种比较成熟的焊接工艺。相比向上立焊工艺易操作：①向下立焊的电弧热量集中,加热面积小,液体熔池小,焊工易操作控制。     

脉冲MIG焊建模仿真分析及弧长控制

针对脉冲MIG焊过程中的电弧稳定性问题,建立基于尖端不稳定熔滴过渡理论的焊丝熔化动态电弧模型,并对焊接过程中的电弧电压、电弧长度及熔滴过渡尺寸进行仿真,得到与实际焊接相似的电弧电压波形,分析脉冲电流下熔滴过渡频率及影响电弧稳定性的因素,且进行弧长稳定控制的仿真研究,在此基础上运用快速原型技术建立铝合金脉冲MIG焊控制系统,采用电弧电压反馈对铝合金脉冲MIG焊过程进行送丝调节的弧长控制试验。研究表明:所建立的铝合金脉冲MIG焊焊丝熔化动态电弧模型很好反映了实际焊接过程,揭示出脉冲MIG焊焊接过程中熔滴过渡时间间隔具有一定的不确定性和电弧长度的不稳定性,通过电弧电压反馈控制可显著改善铝合金脉冲MIG焊过程电弧系统的稳定性。     

纵向磁场对MAG焊电弧及熔滴过渡的控制作用

将纵向磁场应用于98%Ar+2%O2和80%Ar+20%CO2保护的射流过渡MAG焊,借助高速摄像手段研究外加纵向磁场对MAG焊电弧形态及运动特征的影响规律,揭示纵向磁场对MAG焊电弧的作用本质在于压缩电弧.通过分析液流束末端的液态金属的受力情况,确立纵向磁场作用下MAG焊的熔滴过渡机制.试验结果表明,外加纵向磁场使得相对"静态"的锥形MAG焊电弧转变为高速旋转的螺旋状电弧,并且随着励磁电流的增大,电弧旋转角速度加快、可见弧长缩短、电弧电场强度提高.同时外加纵向磁场的引入还能够降低焊接电流、提高熔滴过渡频率和焊丝熔化系数.外加纵向磁场对射流过渡MAG焊接过程稳定性的影响特点与所采用的保护气体的物理性质相关.     

电弧声信号与铝合金MIG焊缝塌陷的相关性

针对铝合金MIG焊过程热积累作用强容易产生焊缝突然塌陷从而导致焊接过程失败的问题,建立电弧声信号传感系统并以焊接电弧声为研究对象,运用小波分析方法研究焊接电弧声信号与焊缝塌陷的相关性。研究表明电弧声信号的能量变化与焊缝塌陷有着明显的对应关系,电弧声总能量随着焊缝开始塌陷而增加,对电弧声进行小波分解发现不同频带有着不同的变化规律。研究结果为铝合金MIG焊实时焊接塌陷缺陷的检测提供一种新型有效的方法。     

焊接电流影响GMAW双丝焊电弧等离子体的数值模拟研究

基于电磁学理论和流体力学理论,建立熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)双丝焊焊接电弧等离子体三维数学模型,利用流体力学软件Fluent对其进行求解。重点研究焊接电流对GMAW双丝焊电弧等离子体行为的影响规律,获得了电弧温度、电流密度、热通量、磁场分布等结果。研究发现,随着焊接电流的变化,电弧等离子体形状变化显著。随着焊接电流的增大,电弧最高温度和电弧偏转角随之增大,电流密度和工件表面热通量由双峰分布转变为单峰分布,并且热通量峰值随焊接电流的增大而增大。此外,随着焊接电流的增大,磁感应强度和磁场力随之最大,磁场分布由独立两个磁场向耦合磁场转变。为有效、定量地证明模拟结果准确性,开展焊接试验,利用高速摄像监测电弧行为,利用光谱测温测量电弧温度。结果表明模拟结果同试验结果吻合良好,研究结果为合理选择GMAW双丝焊焊接电流参数提供理论依据。     

TIG-MIG复合焊电弧间相互作用对焊接过程的影响

根据毕奥-萨伐尔定律,对惰性气体钨极保护-熔化极惰性气体保护(Tungsten inert gas-metal inert gas,TIG-MIG)复合焊TIG-MIG电弧间相互作用模型进行改进;结合不同倾斜电弧下电流密度分布的自适应模型,建立TIG-MIG复合焊的电弧力-热模型。对不同焊接电流下TIG-MIG复合焊电弧倾角展开计算,分析复合焊电弧间相互作用力对工件上热流密度分布和焊缝成形的影响,发现两电弧之间存在的排斥力能够增加TIG电弧的垂直度,从而提高TIG电弧热流密度,同时MIG电弧是影响TIG-MIG复合焊焊缝成形的主要因素。研究复合焊焊枪间距和两焊枪的前后位置对焊接过程的影响,发现TIG焊枪在前、MIG焊枪在后的方式更有利于焊接过程稳定。计算结果与试验结果的对比表明,所建立的模型能够较好地描述TIG-MIG复合焊接物理过程,这对优化其焊接工艺参数具有一定的指导意义和实际应用价值。     

钨极氩弧焊技术问答 二

答:TIG焊有如下优越性:首先,TIG焊用氩气作为保护气体,因此它是焊接有色金属、合金钢及锆、钼、钽、铌和铍等活泼易氧化的金属及合金的最经济、最有效的方法。第二,TIG焊与气焊相比,由于TIG焊电弧受到氩气流的冷却与压缩作用,电     

表面活性剂对TIG焊电弧现象及焊接熔深的影响

在变动焊接电流下检测电弧电压,考察A-TIG焊电弧收缩及活性剂的影响。采取适当的试验方法研究A-TIG焊活性剂对电弧现象及活性剂涂敷量对焊接熔深增加的作用。结果表明,A-TIG焊电弧是否产生收缩与所使用的活性剂有关,即使在电弧未产生收缩情况下,表面活性剂仍然对焊接熔深的增加有较大的作用。     

管道纤维素下向焊及焊机特点

一、下向焊 “下向焊”是相对于在立焊或管道全位置焊接中采用的“向上焊”焊接工艺而言的,是焊接电弧自上而下移动的一种电弧焊焊接方法,它是一种高效、优质的焊接工艺方法。 下内焊主要应用于大直径远距离野外输油、输气、输水、输送矿物质等管道现场管接头对接焊     

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。     

巧制电弧焊机与焊线的快速装拆接头

我厂在生产中,需要在焊接前后装拆电弧焊机的焊线。一般的电弧焊机与焊线的连接是通过螺栓螺母将电焊线紧固在焊机的输出端上的,这种方式简单可靠,但装拆不方便。在频繁的装拆中,由于焊线紧固不好,在焊接时会因电流大而产生高温,烧毁焊机上用于接线的绝缘板。 为解决上述问题,我们设计制作了快速装拆接     

双丝窄间隙熔化极气体保护焊的焊接稳定性

双丝熔化极窄间隙气体保护焊(NG-GMAW)前后焊丝之间沿焊接方向的距离和夹角、焊丝与坡口侧壁之间的距离等参数都可以独立调节,并对焊接过程稳定性有很大影响.试验发现,双丝沿焊接方向的间距小于15 mm或大于50 mm时,双电弧处于共熔池或独立状态,焊接过程稳定:而当双丝间距在20～30 mm时,处于共熔池向独立熔池过渡阶段,受窄间隙坡口中非均衡分布的电磁力作用,频繁出现断弧现象,焊接过程不稳定.双丝沿焊接方向平行竖直分布时,焊接过程稳定,若前丝后倾则会加剧电弧的偏移,焊接稳定性变差.焊丝与侧壁间距对电弧形态有很大影响,当间距为2.5 mm时,电弧在焊丝和坡口底部以及侧壁之间稳定燃烧;而当间距达到1.5 mm时,出现侧壁打弧现象,焊接稳定性恶化.     

压力容器焊接应力的消除

压力容器设备是国民经济各个部门和人民生活中广泛使用的特殊设备。因为它们的结构形式、操作工艺条件和使用环境的苛刻,并具有爆炸危险,所以加强制造质量控制是非常必要的。压力容器制造中,焊接和热处理是制造工艺中的重要关键工序。焊接时由于局部加热,会在焊件中产生不均匀的温度场和局部压缩塑性应变;在冷却过程中,经受压缩塑性应变部分由于不能自由收缩而受到拉伸,     

单电源三丝MIG焊的交替燃弧特性

三丝焊作为一种高效的焊接方法受到重视,而电弧形态及燃弧特性是反映焊接过程稳定性,决定焊缝成形及质量的重要因素。试验中搭建三丝熔化极惰性气体保护(Metal inert-gas,MIG)焊系统,利用Mult Daq电信号采集系统采集焊接电流和电弧电压波形,借助高速摄像系统同步拍摄电弧形态及熔滴过渡过程,实时监测焊接过程。观察不同电弧电压下的焊丝燃弧情况及熔滴过渡方式,研究短路过渡和大滴过渡形式下的交替燃弧机理,以及电弧电压对单电源三丝MIG焊交替燃弧过程的影响。结果表明,当焊接电源供给能量较小时,并联的三根焊丝上的电流分配呈现"此消彼长"的规律而导致电弧在焊丝间交替燃烧,且焊丝在电弧空间中的位置决定了焊丝上的电流分配。随着电弧电压的增加,交替燃弧频率减小。当电弧电压达到34 V时,三根焊丝同时燃弧,无交替燃弧现象,交替燃弧频率变为0 Hz。     

焊缝自动跟踪技术的信息采集和处理

在国内的焊接行业中,使用焊接机器人代替人工施焊已呈趋势。但目前普遍存在着焊件加工误差较大,夹具装夹精度不高,在焊接过程中,焊件产生热变形,使得焊缝的质量变差,一般的焊接机器人对此无法适应。为此,在消化吸收日本松下公司生产的AW-6000型弧焊机器人的基础上,开发了一种与弧焊机器人配套的焊缝自动跟踪仪。工作原理是:在进行填角焊、坡口焊时,若焊角大于5mm,焊枪就必须作横摆运动,这时电弧电流呈周期性变化。若焊缝偏离示教线时,则横摆两端点产生电弧电流差,本系统就利用电弧电流检测装置,测出此电流值,然后进行采集和处理,再利用仿人智     

激光-电弧复合焊后的高强钢微观组织分析

介绍了使用激光-电弧复合焊方法焊接高强钢的机理,进行了高强钢的激光-电弧复合焊试验,并对焊接后的高强钢焊接接头进行维氏硬度测试和微观组织分析研究。