焊接参数对旋转电弧MAG焊焊缝成形的影响

基于旋转电弧焊接机器人进行平板堆焊试验,研究了焊接电流、电压、焊接速度及电弧旋转频率对焊缝成形的影响。结果表明:焊接电流增大,熔宽明显增加,熔深和余高也有所增加,熔敷速度增大,成形系数减小,余高系数几乎保持不变;焊接电压增大,熔深和熔宽均有所增加,余高减小,熔敷速度几乎保持不变,余高系数增大,焊缝成形系数先不变后减小;旋转频率增大,熔深有所减小,余高略有减少,熔宽先增后减,成形系数和余高系数均增大;随着焊接速度的增大,熔深、熔宽、余高均减小,熔敷速度呈指数形式下降,成形系数有所增大,余高系数略有增加。     

旋摆TIG-MIG复合热源堆焊焊缝成形研究

采用自主设计旋摆TIG-MIG复合热源焊枪和φ1.2 mm的JQ. MG50-6焊丝在Q235母材上进行堆焊,研究了电流大小、旋摆速度和钨极-焊丝间距等参数对焊缝成形的影响。结果表明,当TIG电流小于MIG电流时,TIG电流的增大对熔宽、熔深的增加有促进作用,对余高作用不明显。MIG电流的增大有利于熔宽和熔深的增加,余高则略增加。随着旋摆速度的增大,熔宽减小,而余高和熔深略增加。焊丝间距在5～7 mm内增大时,熔宽增加,而余高减小,焊丝间距超过7 mm时,熔宽随着焊丝间距的增加而减少,余高则增加,而熔深一直是随着焊丝间距的增大而稍微增加。旋摆TIG-MIG方法有利于实现高熔敷率、大熔宽、小余高的焊缝成形。     

水下湿法焊缝成形的响应曲面法建模及分析

水下湿法焊缝成形是影响水下焊接接头力学性能的重要因素.与空气中焊接相比,影响水下湿法焊缝成形的因素更复杂.在高压舱内进行不同水深湿法药芯焊丝焊接(FCAW)试验,通过响应曲面法(RSM)分别建立水下湿法焊缝的熔宽和余高与焊接参数之间的数学模型,分析了焊接电流、电弧电压和水深及其交互作用对水下湿法焊缝成形的影响.结果表明,水下湿法焊接时增大焊接电流和电弧电压都可以增大焊缝熔宽.熔宽随着水深的增大而减小,但随着水深的增大,水深对减小熔宽的作用逐渐减小.随着电流的增大,焊缝余高增大,且比电弧电压对余高的作用明显.     

不同压力条件下水下局部干法焊接的研究

通过压力舱模拟不同的环境压力来研究不同压力条件下的水下局部干法焊接。主要采用焊接电流的波形来分析压力对水下局部干法焊接电弧、焊缝成形的影响。同时分析了在相同的压力条件下,保护气体对水下焊丝局部干法焊接的影响。结果表明:环境压力会使水下局部干法焊接的电弧不稳定,使焊缝的成形变差,当环境压力小于0.4 MPa时,随着压力的增大,熔深和余高逐渐增大;而当环境压力超过0.4 MPa后,随着压力的增大,熔深和余高则开始有所减小,但熔宽始终随着压力的增大而减小。相对于CO2而言,Ar与CO2混合气体可以在一定程度上增加电弧的稳定性,可以在一定程度上减缓由压力带来的不良影响。     

高气压环境脉冲频率对超音频脉冲TIG焊接头焊缝成形和性能的影响

高气压环境会对焊接过程造成很大的负面作用,试验以焊接接头的熔宽、熔深、余高和维氏硬度作为主要评价指标,分析环境压力以及压力环境下脉冲频率对超音频直流脉冲TIG焊接头焊缝成形和性能的影响。结果表明,同一环境压力下,随着脉冲频率的提高,焊缝区的熔宽逐渐减小,熔深逐渐增加;随着脉冲频率的提高,热影响区的宽度和深度随之减小,热影响区的整体尺寸变小,表明超音频直流脉冲TIG焊在高压环境下具有减小热影响区的优势,进而提高焊接接头的质量。焊丝填充区的熔宽和熔深随脉冲频率的提高而减小,余高的整体变化不大,脉冲频率对焊缝余高的影响有限。在同种环境压力下不同脉冲频率得到的焊缝硬度曲线整体趋势相同,硬度值依次按焊缝区—熔合区—热影响区—母材顺序不断降低。随环境压力的提高,焊缝区金属冷却速率加快,焊缝中脆硬组织增加,进而使硬度增大。     

二氧化碳气体保护焊工艺对焊缝形貌的影响

主要研究了二氧化碳气体保护焊焊接工艺对焊缝形貌的影响,选择不同二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数在Q235钢板进行表面堆焊,并对焊缝形貌进行观察分析。试验结果表明:焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体压力等工艺参数对焊缝形貌均有影响,其中随着焊接电流的增大,熔深增大,熔宽基本不变,余高增大;随着电弧电压的升高,熔宽明显加大;随着焊接速度的增大,熔宽、熔深及余高均减小。     

焊丝改性对CO_2气保焊焊缝成形的影响

为研究焊丝改性对CO_2气保焊焊缝成形的影响,通过采用普通焊丝焊接与采用涂有不同活性剂的改性焊丝焊接进行对比试验,对所获得的焊缝经过切割、抛光、腐蚀等工序,测量出各个焊道的熔宽、熔深和余高,计算出焊缝成形系数,研究活性剂对焊缝成形的影响,并分析活性剂在CO_2气体保护焊中的作用机理。试验结果表明:与普通焊丝相比,经过表面改性的焊丝焊接出来的焊缝熔宽增大,熔深更深,余高变小,成形更加美观。分析主要原因是活性剂的加入,改变了弧柱与外围气体的热交换条件,大大减小了径向热损耗,使弧根扩展,电弧形态发生改变,同时熔池表面张力发生变化,致使熔宽增大,焊缝余高变小,熔深变大。     

SMAW焊缝成形工艺参数研究

对20~#钢在不同工艺参数下进行SMAW堆焊试验,分析了焊接电流、焊接电压、焊接速度对焊缝成形的影响趋势。结果表明,其他参数一定时,随着焊接电流的增加,焊缝计算厚度和熔宽增大,焊缝成形系数减小,余高略微增加;随着焊接电压的增加,焊缝计算厚度减小,熔宽增大,焊缝成形系数增大,余高略微减小;随着焊接速度的增加,焊缝计算厚度和熔宽减小,焊缝成形系数减小,余高略微减小。焊接接头各区域组织变化明显。随着热输入量增加,过热区宽度明显增加,晶粒粗化严重。     

不锈钢SUS 301L激光填丝搭接焊工艺

以接头形式0.6+2mm的不锈钢SUS 301L为对象,研究激光填丝焊激光功率、焊接速度、送丝速度3个主要工艺参数对焊缝成形、接头截面形貌及连接强度的影响规律。结果表明,随着激光功率的增加,焊缝熔深和熔宽增大,余高减小;随着焊接速度的增加,焊缝熔深、熔宽、余高均减小;随着送丝速度的增加,焊缝熔深和熔宽减小,余高增大。接头的最大拉力为14.43 k N,断裂在上层薄板母材中,焊缝强度大于母材。     

焊接电流对双丝间接电弧焊电弧特性的影响

主要研究了焊丝伸出长度对焊接电流、电弧电压以及焊接电流对双丝问接电弧气体保护焊电弧特性的影响。结果表明,随着焊丝伸出长度的增加,焊接电流减小;双丝间接电弧气体保护焊负极焊丝的熔化速度随着焊接电流的增加而明显增大,正极焊丝的熔化速度随焊接电流的增加而缓慢增大,两者均随着电弧电压的增加而减小;随着焊接电流的增大熔滴变细;双丝问接电弧气体保护焊有多种电弧形态。     

不锈钢电弧辅助活性TIG焊

针对不锈钢,提出了一种新型活性YIG焊方法--电弧辅助活性TIG焊,即AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding).该焊接方法通过在正常TIG焊前以活性混合气体作为保护气体,采用小电流钨极电弧预熔待焊焊道表面,可使熔深显著增加,焊接效率大大提高,而且具有可全自动化焊接和工艺可重复性好等优点.分别采用O2+Ar,CO2+Ar,空气作为小电流钨极电弧的保护气体进行了单弧AA-TIG焊.与传统TIG焊比较,发现O2+Ar,CO2+Ar和空气都可显著增加熔深,减小熔宽,焊缝表面成形良好.采用CO2+Ar作为活性混合保护气体进行双弧AA-TIG焊,焊缝成形良好,熔深显著增加.熔深随着焊枪间距减小而增大.     

光纤激光辅助TIG焊焊缝成形特点及影响因素分析

在活性焊接法研究的基础上提出了激光辅助TIG焊方法.焊前在氧气保护下采用小功率激光器熔化焊道表面,然后用常规TIG焊覆盖激光预熔焊道,从而可使熔深增加,熔宽减小.结果表明,激光预熔和未预熔焊道熔深、熔宽均随焊接电流的增加而增加,但激光预熔焊道熔深增加的更快;焊接速度的增加使激光预熔和未预熔焊道熔深、熔宽均减小;随激光功率增加,焊道熔深增加,熔宽减小;随预熔速度的增加,熔深先增大后减小,熔宽先减小后增大.综合最佳参数后可以得到焊缝熔深增加明显、焊缝表面成形良好的焊道,从而可以发展为一种新的活性焊接法.     

耦合电弧钨极GPCA-TIG焊工艺

将耦合电弧钨极和GPCA焊方法结合,形成了耦合电弧钨极GPCA-TIG焊方法,该方法可实现深熔深高速度焊接.对比分析了在较高焊接速度时常规TIG焊、耦合电弧钨极TIG焊和耦合电弧钨极GPCA-TIG焊的焊缝表面成形和截面形貌,发现耦合电弧钨极GPCA-TIG焊可避免咬边和驼峰焊道的产生,并且焊缝熔深有所增加.耦合电弧钨极GPCA-TIG焊工艺试验表明,焊缝熔深和熔宽随焊接速度的减小和外喷嘴位置的升高而增大,随着弧长和外层氧气流量的增加先增加后略有减小;随着焊接速度的减小,弧长和外层氧气流量的增大,焊缝咬边减轻,外喷嘴相对高度变化时焊缝均未出现咬边.     

焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金TIG焊的影响（英文）

研究焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金板材活性钨极氩弧焊(A-TIG)焊接接头的宏观形貌、微观结构和力学性能的影响。实验结果表明,随着焊接电流的增加,焊缝的熔深和熔宽比增加,涂覆TiO2的焊缝表面形貌逐渐恶化;焊缝中α-Mg晶粒尺寸增加,颗粒状β-Mg17Al12数量增多。与普通的TIG焊相比,A-TIG焊缝熔深明显增加并且晶粒尺寸粗化。当焊接电流小于130 A时,涂覆TiO2焊接接头的极限抗拉强度值随着焊接电流的增加而增加,当焊接电流超过130 A时其抗拉强度值开始下降;焊缝热影响区和熔合区的平均显微硬度随着焊接电流的增加逐渐降低。     

VPTIG焊接电流参数对电弧形态及焊缝质量的影响

采用高速录像系统、记忆示波器同步实时采集变极性氩弧（VFFIG）焊接电流、电弧形态信息,比较分析了VFFIG焊接电流频率、直流电极接负（DCEN）时间和直流电极接正（DCEP）时间、DCEN及DCEP电流幅值5个参数对电弧形态及焊缝质量的影响。结果表明,通过调节以上5个参数,可以控制电弧形态、电弧力及焊接热输入,从而控制熔深及焊缝正反面成形;控制焊缝两侧清理区宽度;减少钨极烧损。采用平板对接低频脉冲调制铝合金VFFIG焊接工艺,单道焊熔深可达6min,焊缝成形良好、质量可靠。     

低碳钢熔化极等离子弧焊接工艺

对Q235低碳钢进行熔化极等离子弧焊接工艺试验,并研究其工艺参数对焊缝成形和熔滴过渡的影响.结果表明,与常规的熔化极惰性气体保护焊相比熔化极等离子弧焊接在提高焊接效率、减少飞溅和气孔等方面具有优越性.当其它条件不变时,焊缝熔宽随等离子电流增大而变宽,而对熔深和熔滴过渡类型影响不大;熔化极等离子弧焊接电流增大时,U - I相图的线簇随着电流增大而集中,熔滴过渡依次为短路过渡、大滴过渡和射流过渡.     

Alternative current flux zoned tungsten inert gas welding process for aluminium alloys

Abstract

A new variant of activating flux tungsten inert gas (TIG) welding process called flux zoned TIG (FZ-TIG) welding is proposed to weld aluminium alloys based on the mechanism of activating flux constricting welding arc. This process can not only increase weld penetration but also obtain perfect weld surface appearance simultaneously. An alternative current FZ-TIG welding is made using SiO₂ as the side region material and flux FZ108 developed by the authors with uniform design method as the central region coat material. The weld penetration can reach above three times that of the conventional alternative current TIG welding. All the weld shape, weld microstructure and weld mechanical properties are fine. Except for argon shielding gas flowrate, other welding parameters, including welding current, welding speed, central coat width, central coat content and solvent, have great effect on the weld penetration of alternative current FZ-TIG welding for aluminium alloys.