成焊所科研新成果简介

一九八一年,成都电焊机研究所完成一批课题研究任务,并通过部局和所内鉴定。现摘要介绍几项如下:LH一16A型晶体管脉冲微束等离子弧焊机为进一步满足微束等离子弧悍接生产的需要,克服一般微束等离子弧焊接薄工件的困难,在微束等离子弧焊中加入脉冲焊接电流,使之更好地适用于细丝、薄壁件的焊接。新设计     

微束等离子焊接的“双弧”问题探讨

所谓“双弧”问题,是指在微束等离子焊接过程中,除了在钨极和工件之间存在一个微束等离子弧(主弧)外,在主弧的外围还并存着一股弧流,如图一中的弧     

同步分频控制脉冲微束等离子弧焊

本文提出了一种与微束等离子弧主电源同步的分频控制脉冲焊方法。它可以很方便地将普通微束等离子弧焊机改装成高质量的,频率为25～50Hz 脉冲微束等离子弧焊机。焊接试验表明,这种方法能有效地提高0.20毫米以下薄壁焊接波纹管的焊接质量稳定性。     

LH—40微束等离子弧焊接设备与焊枪

(一)概述一、LH-40型微束等离子弧焊机 LH-40型微束等离子弧焊机包括电源和控制系统两个部分。利用这台设备,装上LH-40型微束等离子弧焊枪,在氩气或其它惰性气体介质中,可对厚度为0.2～1.5毫米不锈钢、结构钢、碳素钢,钛及其合金进行2～40安培的微束等离子弧手工或自动(另配机架)焊接。它具有以下特点: 1、具有两套完全独立的垂直陡降外特性的硅整流电源,分别供给维弧、焊接电弧的电源。     

电弧流场分布特征的数值分析

建立了微束等离子弧有限元模型,利用ANSYS软件对微束等离子弧的流场分布进行了数值模拟分析。结果表明,在计算时间内,从不稳定到稳定的过渡阶段,电弧纵向流场的最大流速不断地增加,最大流速出现在喷嘴附近。阴极附近与阳极附近的微束等离子弧焊电弧横端面的等离子体流向相反。     

等离子弧及新型IGBT微束等离子焊接设备

介绍了等离子弧及新型ＩＧＢＴ微束等离子焊接设备。     

微束等离子弧焊电弧温度场的数值模拟

建立了微束等离子弧三维有限元模型,考虑了阴极钨棒以及喷嘴的约束,采用ANSYS软件对微束等离子弧的温度场进行了数值模拟,比较了不同焊接电流以及不同阴极端面形状对电弧温度场的影响,并通过光谱检测计算对电弧端面温度场分布进行了试验验证。研究结果表明,在焊接电流为2 A,离子气体流量0.5 L/min的工艺条件下,微束等离子弧焊时在靠近阴极端部电弧的温度达到了15 000 K,电弧端面温度场的光谱检测计算结果与模拟结果一致;在电流较大以及阴极端面较小的情况下,微束等离子弧的最高温度得到了提高。     

等离子弧焊机的分类及用途

等离子弧焊机分为：1）焊接设备：微束等离子弧焊机（含直流、脉冲、交流）：大电流等离子弧焊机（含直流、脉冲、交流）。2）堆焊设备：粉末等离子弧堆焊机：填丝等离子弧堆焊机（含冷丝、热丝、单丝、双丝）。     

微束等离子电弧的形态—恒功率电弧工艺特性的研究之二

文章认为微束等离子电弧是一个轮廓清晰、层次分明的导电实体,它包括“虚弧”和“实弧”两部份,电弧的直径可以通过测量确定。由于电弧电流分散现象的存在,作者提出微束等离子电弧焊中存在着“有效电流”和“无效电流”的概念。     

基于微束等离子弧的焊缝跟踪

进行了基于微束等离子弧的焊缝跟踪传感可行性研究。利用微束等离子弧发生器产生非转移等离子弧，测量喷嘴与工件之间的等离子焰流的等效电阻，试验发现，该等效电阻与喷嘴距工件的高度之间有明确的对应关系，配合适当的扫描装置，可实现焊缝位置检测功能。进行厂维弧电流、喷嘴结构、电极直径、离子气流量等参数对该等效电阻的影响试验，为这种传感方式在实际应用中的各参数选择，提供了试验依据。     

激光-微束等离子弧复合焊接过程的结构负载声发射信号表征

采用脉冲YAG激光焊、微束等离子弧焊和激光-微束等离子弧复合焊对304不锈钢进行焊接试验,实时采集焊接过程中的结构负载声发射信号,研究声发射信号对焊接过程的表征. 结果表明,激光离焦量为-2 mm的激光-微束等离子弧复合焊接,热源复合效果更好,焊缝表现出更显著的复合热源焊接特征. 焊缝获得了更好的表面成形和熔深、熔宽. 热源复合效果更好的焊接过程,其声发射信号波形表现出更大振幅,且更为均匀,并与激光热源的周期性相符,呈现出明显的复合热源焊接周期性. 因此可以利用焊接过程检测到的结构负载声发射信号表征激光和微束等离子弧两种热源复合效果特征.     

微束等离子弧焊机

本文介绍该厂研制的微束等离子弧焊机的焊枪结构特征,和主弧及维弧线路,移相与衰减线路,控制线路。     

焊接工艺——熔焊

脉冲等离子弧焊穿孔熔池的等离子云传感；穿孔等离子弧焊接中等离子云电流的产生机制及简化模型；基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形系统中实时自适应送丝方式；采用“Spot Welder”的等离子弧点焊。[编者按]     

LH—16型微束等离子弧焊机的研究报告

概述微束等离子弧焊接是六十年代发展起来的一种焊接新工艺。在国外很受重视,因而发展得十分迅速。国内近十多年来发展也很快,已在电子工业,原子能工业,火箭、飞机、空间技术等方面得到了广泛应用。微束等离子弧具有稳定性好,热量集中,能量密度高等特点,能成功地焊接薄板和细丝。该所从一九六九年以来对等离子焊接作过一些探讨和研究。先后研制成功 LH-10,LH-30,LH-16型微束等离子焊机,其中 LH-16是在一九七七年研究成功的。它具有以下几个特点:     

不同介质微束水蒸气等离子弧的气流形态与电弧力

微束水蒸气等离子弧气流形态与其电弧形态、电弧特性密切相关。中对水、水 乙醇及水 丙酮等不同介质的微束水蒸气等离子弧气流形态、电弧力进行了测试研究。气流形态测试结果表明，纯水介质的水蒸气等离子弧的气流扩展率最大，水 丙酮介质的水蒸气等离子弧的气流扩展率最小；随着乙醇或丙酮浓度的增加，气流的扩展率增大。电弧力的测试结果表明，纯水介质的水蒸气等离子弧的电弧力最小，水 丙酮介质的电弧力最大；随着乙醇或丙酮浓度的增加，电弧力增大。电弧形态、气流形态与电弧力决定了电弧的切割性能，在相同条件下，水 丙酮的水蒸气等离子弧切割速度最快，而纯水介质电弧的切割速度最慢。     

GL—100型微束等离子弧切割机

上海电焊机厂生产的LG—100型微束等离子弧切割机,是利用气体电离产生的等离子弧来切割的。它主要是用低电流,小孔径喷嘴。氮气为切割气体,CO_2为保护冷却压缩气体,     

小孔等离子弧焊接能量分配及损失分析

通过公式计算对小孔等离子弧焊的等离子孤功率损失进行分析.等离子弧在焊接过程中的功率损失包括等离子弧通过喷嘴的功率损失、喷嘴出口到小孔的等离子弧功率损失、等离子弧穿过小孔的功率损失等.通过定量计算,研究了等离子弧在焊接过程中的功率损失以及在穿孔焊接过程中形成小孔所需要的等离子孤功率大小等问题.     

硅钢片微束等离子弧焊接工艺

硅钢片是变压器铁芯的主要原材料,在变压器铁芯加工过程中,难免有部分原材料在尺寸上不能满足要求,只能做废品处理,造成大量浪费。本文论述了微束等离子弧焊接的特点,介绍了一种硅钢片微束等离子弧焊接工艺,并通过试验得出了常用硅钢片的合理焊接工艺参数。实践证明,硅钢片经过焊接以后,可以继续使用,为企业节约了原材料,降低了加工成本。     

波纹管的微束等离子弧焊接

介绍了采用微束等离子弧焊接波纹管的焊前装配要求，保证焊接质量的焊接夹具，以及焊接工艺规范参数。     

不锈钢保温瓶壳纵缝脉冲微束等离子弧焊

本文介绍厚0.3～0.41mm不锈钢保温瓶壳纵缝脉冲微束等离子弧焊接的平具、焊接参数选择及接头性能。