厚板常用弧焊工艺的技术和经济特性比较

对厚板结构常用的焊条电弧焊、埋弧焊与窄间隙埋弧焊、传统气体保护焊、窄间隙气体保护焊工艺方法,进行焊接坡口填充面积、焊接生产率、焊接热输入量、焊态焊接接头组织和性能、焊接残余应力和综合焊接生产成本方面的分析和比较。上述工艺方法中,窄间隙气体保护焊具有更高的焊接生产率,焊态接头的承载能力更高,焊接残余应力更低,焊接生产成本大幅度降低40%~80%。     

窄间隙TIG/MAG/SAW焊接技术

窄间隙焊接是把常规的焊接工艺与窄间隙坡口结合在一起,通过专门的装置和控制技术而集成的一种新型焊接技术。分析比较了钨极氩弧焊(TIG焊)、熔化极气体保护焊(MAG焊)、埋弧焊(SAW)三种窄间隙焊接技术。     

核电用508-III钢窄间隙脉冲TIG单层单道钨极摆动焊工艺

文中介绍了窄间隙脉冲TIG单层单道钨极摆动焊的工艺特点,针对核电用508-III钢材料进行了焊接工艺性试验,设计了合适的窄间隙焊接坡口形式,根据试验数据,得出了不同厚度核电用508-III钢材料的窄间隙脉冲TIG单层单道钨极摆动焊坡口尺寸范围,分析了焊接电流、电弧电压、焊接速度、送丝速度、钨极摆角、热丝电流形式、保护气体流量对焊接过程和焊接质量的影响,制定了相应的工艺过程控制措施。通过焊接工艺试验,获得了探伤合格的焊缝,接头力学性能指标满足国内三代核电产品技术条件的要求。     

超窄间隙MAG/MIG焊接技术

对超窄间隙MAG/MIG焊进行学术界定,指出实现超窄间隙MAG/MIG焊必须的四大关键技术,即超窄间隙焊枪技术、智能跟踪技术、气体保护技术和熔滴过渡技术.分析了该技术的主要技术优势是焊态焊接接头的强韧性能更优,焊接应力更低;主要经济优势是焊接生产率相对已有窄间隙焊接技术大幅度提高,焊接生产成本大大降低.     

高效埋弧焊技术的发展及应用

埋弧焊具有熔敷率高、焊接质量好等优点,是当今焊接生产中普遍使用的熔焊方法之一.介绍了多丝埋弧焊、带极埋弧焊、添加合金粉末埋弧焊、窄间隙埋弧焊、冷丝和热丝填丝埋弧焊等多种高效埋弧焊方法,并就各自的工艺特点、国内的应用情况进行了分析与总结.     

40CrMnMo厚壁管的窄间隙脉冲MAG焊接

结合石油钻铤小直径厚壁管结构和40CrMnMo材质的特性,优选了窄间隙脉冲熔化极气体保护焊方法,针对窄间隙焊存在气体保护差与侧壁熔合缺陷的难点,进行了大量的焊接工艺试验,探讨了窄坡口中电弧的气体保护、电弧形态、电弧稳定性、焊缝成形质量,优化了窄间隙连续多层焊接工艺参数.设计了专用窄间隙焊枪,其结构简单紧凑可达性好、气体保护效果好,具有易引弧、电弧燃烧稳定、避免侧壁打弧的特性.通过对接头的力学性能试验及金相组织分析结果表明,焊接接头的力学性能完全满足石油钻铤使用的要求.     

T91/P91窄间隙热丝TIG焊接工艺对接头力学性能的影响

通过对T91/P91窄间隙热丝TIG焊试验,对比研究了焊接接头各区包括焊缝、热影响区、母材的显微组织,以及各项力学性能比如常温拉伸、高温拉伸、硬度及冲击性能,从而探究窄间隙热丝TIG焊对T91/P91钢焊接性的影响.试验结果表明,焊接接头组织均匀,主要为回火马氏体;抗拉强度达到了母材水平甚至比母材更强;焊缝区域硬度分布比较均匀,硬度值高于热影响区和母材;焊缝的冲击韧性也与母材相当.研究结果表明,窄间隙热丝TIG焊可以改进T91/P91焊接接头的焊接质量,焊接接头各项力学性能均满足使用需求,从而获得了较高质量的焊接接头.     

窄间隙埋弧焊技术的新发展（二）

本文扼要叙述了窄间隙埋弧焊技术在国内外的发展概况及其优点。详细讨论了窄间隙埋弧焊的工艺特点。系统地论述了现代窄间隙埋弧焊装备的基本构成及其功能和技术特性,阐明了对焊接材料的要求,介绍了适用于窄间隙埋弧焊商品焊接材料的特性。说明了各种钢材的窄间隙埋弧焊工艺,并列举了厚壁压力容器纵环缝窄间隙埋弧焊典型焊接工艺规程。     

窄间隙埋弧焊技术的新发展（三）

本文扼要地叙述了窄间隙埋弧焊技术在国内外的发展概况及其优点。详细讨论了窄间隙埋弧焊的工艺特点。系统地论述了现代窄间隙埋弧焊装备的基本构成及其功能和技术特性,阐明了对焊接材料的要求,介绍了适用于窄间隙埋弧焊商品焊接材料的特性。说明了各种钢材的窄间隙埋弧焊工艺,并列举了厚壁压力容器纵环缝窄间隙埋弧焊典犁焊接工艺规程。     

窄间隙埋弧焊技术的新发展（八）

本文扼要地叙述了窄间隙埋弧焊技术在国内外的发展概况及其优点。详细讨论了窄间隙埋弧焊的工艺特点。系统地论述了现代窄间隙埋弧焊装备的基本构成及其功能和技术特性,阐明了对焊接材料的要求,介绍了适用于窄间隙埋弧焊商品焊接材料的特性。说明了各种钢材的窄间隙埋弧焊工艺,并列举了厚壁压力容器纵环缝窄间隙埋弧焊典型焊接工艺规程。     

A contribution to the study of the cold wire TIG process in the flat,horizontal and overhead position with new torch designs and wire feed methodologies

This line of research aims to improve current procedures in the welding of boiler tubes, where manual welding processes are used and the quality of the welded joints depend exclusively on the welder’s skill. In this connection, what is proposed is to effect repairs with a more productive welding process called cold wire TIG with mechanized feed of cold wire, with the aim of achieving improvements in weldment quality and repeatability. The weld beads were assessed according to surface appearance, morphology, degree of dilution and convexity index. Tests were carried out with two wire guides (20° and 48°) for verifying the influence of the angle of introduction of the wire in the arc. The results indicate a considerable increase in productivity of the TIG process with mechanized wire feed, when the guide developed is employed with a wire entry angle of 20°, approaching the deposition rate obtained with the MIG/MAG process for the same wire diameter. Two configurations of wire feed could be tested: continuous and pulsed. The results showed that the pulsed wire feed configuration proposed was applied successfully in all positions, ensuring repeatability, process stability and stability of the molten pool.     

浅谈我国钢制压力容器焊接新技术

针对我国钢制压力容器相对薄弱的焊接领域,如厚壁压力容器、承装腐蚀介质的压力容器和不锈钢复合板压力容器,介绍了我国钢制压力容器的焊接新技术,包括窄间隙多丝埋弧焊、激光-电弧复合热源、带极电渣堆焊、药芯焊丝CO2气保护焊、脉冲TIG焊;分析了焊接新技术在压力容器焊接中的应用,并对未来发展进行展望。     

高效弧焊技术研究现状

近年来高效焊接技术受到了制造行业的广泛重视,在保证焊接质量前提下,提高焊接效率以满足现代制造业发展的需求是未来发展趋势之一,因此开展弧焊技术的研究具有十分重要的理论意义和工程实用价值。对国内外弧焊方法的研究发展现状进行了介绍和总结,包括带极GMAW、T. I. M. E.、双丝及多丝焊、高速脉冲GMAW、A-TIG、热丝TIG及复合热源焊等高效弧焊技术的原理及研究现状进行总结,并对其焊接特点及发展趋势进行了详细阐述。     

窄间隙焊在核电设备制造安装中的应用现状

在核电设备制造安装过程中,对厚板结构件多采用大坡口多层多道常规弧焊方法,包括焊条电弧焊、MIG/MAG焊、TIG焊、单丝埋弧焊或多丝埋弧焊。由于板材较厚,焊材消耗多,焊接效率低,焊接接头存在较大的变形。厚板焊接存在的技术问题是焊接接头力学性能、焊接接头质量与焊接生产效率之间的矛盾,为了达到较好的优化效果,窄间隙焊接技术在核电设备安装过程中得到了较好的应用。主要论述了NG-SAW、NG-TIG、NG-GMAW在核电设备制造安装中的应用现状,描述三种窄间隙焊技术各自的特点。     

用于焊接机器人的TOPTIG工艺

TOPTIG是一种新的机器人焊接工艺,该工艺结合了TIG焊（焊接质量）和MIG焊（生产效率）的优点,其关键部件是一把独创设计的焊枪,填充焊丝穿过喷嘴与电机尖角平行。这种结构有一个重要的优点：减小了焊枪的总体尺寸,加强了机器人焊接时对于复杂焊接结构的可达性,无需借助机器人的第六轴改变焊枪及送丝的朝向。与该焊枪相关联的几个技术特征有：自动更换钨电极,双汽流喷嘴和推拉丝送丝机构。该焊接工艺已经在汽车制造工业中得到实际应用,如使用CuSi3焊丝无飞溅焊接镀锌板;食品工业,金属装饰品或化工产品的其他应用,如焊接不锈钢或铝合金。     

全数字化多功能焊接电源平台

建立了包括焊条电弧焊、氩弧、短路过渡、单脉冲和双脉冲在内的五种工艺的焊接电源平台,该平台由焊接电源本体、送丝电机及冷却水箱构成.分析了它的工作原理并阐述了主要功能.重点讨论了短路过渡、单脉冲和双脉冲MIG/MAG焊的工艺全数字实现原理及过程,进行了额定400A的焊接电源平台试验.结果表明,采用全数字控制方法实现多种气体保护焊焊接工艺是完全可行的,在不改变硬件电路情况下,仅仅改变软件就可以满足不同焊接工艺需求,且焊接性能优良.     

表面覆层焊丝用于纯氩MIG焊接

研究了表面覆层焊丝用于纯氩MIG焊接的特点和可行性，初步研制成功了一种纳米复合体系表面覆层，并对带有该覆层的高强钢气体保护焊丝进行了焊接试验。试验结果表明，表面覆层焊丝用于纯氩MIG焊接，焊缝金属具有和TIG焊相近的纯净度，其力学性能和抗裂性能优良，是潜在的高强度钢材高质高效焊接的首选焊接方法。     

Effect of activating fluxes on weld mechanical properties in TIG welding

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基于Fluent的窄间隙TIG焊枪结构优化设计

针对大型工程项目当中的大口径、大厚壁、深窄间隙坡口的管道对接需求,设计了一款窄间隙TIG(NG-TIG)焊枪,并实现高效率焊接。该枪体为非对称的一体化扁平式结构,在间隙宽度为10 mm、深度15 mm的U形坡口内进行焊接试验,发现在窄间隙焊接过程中出现了焊缝成形不连续、焊缝出现气孔及电弧不稳等问题。为了达到理想的焊接工艺效果,文中通过Fluent软件进行了数值模拟仿真分析,对窄间隙TIG焊枪的保护气输送通道及其出口布局进行了结构优化,并且在与传统TIG焊枪的保护气体流量及运动轨迹等方面进行对比后,发现保护气体在钨极周围均匀向外扩散,且速度与传统TIG焊枪的气体保护状态接近,从而确定了窄间隙TIG焊枪的气体保护结构。结果表明,焊枪在焊接电流为120 A,焊接速度为100 mm/min,气体流量在25 L/min的焊接工艺参数下电弧稳定、无飞溅,焊缝成形美观无缺陷。 创新点： (1)通过Fluent软件对传统TIG焊枪的保护气体状态进行了仿真,并作为参照对窄间隙TIG焊枪的送气结构进行了优化设计。(2)窄间隙TIG焊枪既继承了传统TIG的优势,又解决了窄间隙焊接过程中电弧不稳、焊缝出现气孔等常见的问题。(3)通过非填丝和填丝,在坡口内和管壁盖面2种工况下进行了焊接试验,确定了窄间隙TIG焊枪的良好适用性。     

微束等离子弧焊焊接不锈钢筛网的研究

不锈钢筛网是由不锈钢丝线编制而成,由于材料丝径细且界面多,焊接工艺上有一定的难度。TIG焊、激光焊、钎焊等焊接方法由于工艺、成本等原因都不是筛网焊接的最佳选择,而微束等离子弧焊具有拘束度高、能量密度高等特点,特别适合不锈钢筛网的焊接。实验中采用自主研制的微束等离子弧焊接系统,在主弧电流小于3A下,进行了不同焊炬高度和不同焊接速度的对接试验,最终取得了良好的不锈钢筛网焊接效果。在此基础上,分析了焊接速度和焊炬高度等因素对焊接质量的影响。