船用高强钢厚板窄间隙热丝TIG焊接工艺研究

采用12CrNi5MoV钢厚板在立焊位置进行窄间隙热丝TIG焊接工艺试验,研究了窄间隙坡口设计、坡口间隙、焊接电流、送丝速度、脉冲参数、钨极摆动等对焊道成形的影响。结果表明,窄间隙U形对称坡口使焊接填充量较传统X形坡口可减少76%;确定了厚板窄间隙热丝TIG焊接主要工艺参数,实现了150 mm厚12CrNi5MoV钢的高质量、高效焊接。     

有色合金A-TIG焊研究现状

活性化TIG焊(A-TIG焊)可以用于焊接不锈钢、碳钢、铝合金、镁合金、钛合金和镍基合金等材料。根据国内外关于A-TIG焊接技术研究、发展及应用的实际情况,综合论述了A-TIG焊接技术这一新型焊接方法在铝合金、镁合金、钛合金和镍基合金焊接领域中的研究现状。     

先进的熔化极气体保护焊焊接技术发展

GMAW由于其自身诸多优点,在焊接生产中已经占主要地位。但焊接过程线能量较大、成型不如GTAW、飞溅问题和全位置焊接性不佳,成为限制其在高端产品上应用的弱点。随着先进的电力电子技术和数字化控制技术的发展,先进的GMAW焊接技术有望解决上述问题。本文综述了目前国际先进的GMAW焊接技术,重点介绍了德国CLOOS的CP技术,EWM的Coldarc焊接技术,福尼斯的CMT(包括CMT-Pluse MIX)技术以及PLT的Super-MIG技术,上述方法通过先进的逆变技术和控制技术在溶滴过渡、送丝控制、降低热输入等方面有效地改善了GMAW的上述弱点,在降低焊接过程线能量、改善焊接过程飞溅和焊缝成型、提高焊接质量和效率等方面取得了很好的效果。     

锁孔TIG焊接技术的研究进展

锁孔TIG焊接技术具有不开坡口、单面焊双面成形的特点,尤其适用于中厚板焊接。首先介绍了锁孔TIG焊的基本原理,然后分析了目前锁孔TIG焊接波形控制技术的研究现状,主要包括恒流锁孔TIG焊、单脉冲锁孔TIG焊和高低频双脉冲锁孔TIG焊。针对现有锁孔TIG焊接技术存在热输入量过大、接头组织晶粒粗大等缺点,重点介绍了一种新型的快频脉冲TIG焊接技术,它通过快频脉冲电流产生的电磁场对电弧进行压缩,控制焊接过程的热输入量,达到提高焊接质量的目的。与传统脉冲电弧相比,快频脉冲电弧的收缩效果更为明显,可细化焊接接头组织,将快频脉冲焊接技术应用于锁孔TIG焊是今后研究的热点和主要发展方向。     

油气输送用埋弧焊管焊接缺陷分析

直缝埋弧焊管焊接完成后,射线检验发现明显连续白色亮带,分析发现其化学成分、力学性能和焊接工艺等方面都满足规范要求,但在金相分析时发现明显的未熔合缺陷。产生未熔合缺陷的原因为四丝焊接时第二丝焊接断弧,送丝轮出现故障,从而停止送丝,最终形成该缺陷。该缺陷处理方法为补焊。     

A-TIG焊接方法研究现状及展望

TIG焊作为一种高质量焊接方法的代表,具有焊接过程稳定、焊缝成形美观、焊缝质量高、焊接过程无飞溅等优点,但同时也存在单道焊接熔深浅、焊接速度慢、熔敷速率低等缺点.为了克服TIG焊存在的缺点,提出了A?TIG焊接方法,该焊接方法是先在待焊焊道表面涂覆一层活性剂,然后再进行施焊.该焊接方法在保留TIG焊优点的前提下,可以显著增大TIG焊单道焊接熔深,提高焊接生产效率.近几年很多学者对A?TIG进行了大量研究,也开展了A?TIG焊在工业生产上的部分应用,但是A?TIG焊仍存在以下几方面问题:(1)A?TIG焊接需要涂覆活性剂的工序,不利于实现焊接过程的自动化,且活性剂的涂覆很难保证均匀稳定,限制了其在工业生产上的应用.(2)活性剂增大焊缝熔深的机理尚未形成统一的认识,对该机理的研究还不够深入.(3)需要针对不同的焊接母材开发不同的活性剂,且不同学者开发的活性剂千差万别,缺少统一的衡量标准,不利于活性剂的产业化.针对不锈钢、铝合金、钛合金、镁合金、低碳钢等各焊接母材开发了增大熔深效果比较明显的活性焊剂,并且研究了活性焊剂对焊缝的表面成形和组织性能的影响.在活性剂的引入方面提出了气体输送活性剂的方式,基本实现了焊接过程的自动化和活性剂的均匀涂覆.对于活性剂增大焊缝熔深机理方面,提出了熔池表面张力改变理论、电弧收缩理论和热输入增加理论.本文总结了A?TIG焊在不同焊接母材方面、活性剂的引入方面、熔深增大机理方面的研究进展,分析了A?TIG焊研究应用方面仍存在的问题,并对A?TIG将来的研究方向进行了前景展望,以期为进一步完善A?TIG焊接方法和推动A?TIG在工业生产上的应用提供一定的借鉴.     

焊接参数对铝合金激光填丝焊缝成形的影响

采用ER5356焊丝对1.2mm厚5A06铝合金和3mm厚5A90铝锂合金进行激光填丝焊接实验,探讨了焊接参数包括光丝间距、送丝速率、激光功率和焊接速率等对焊缝成形的影响.结果表明:光丝间距必须控制在一定范围内才能获得成形较好的焊缝,且其优化范围受焊接速率的影响显著;母材板厚较小有利于激光填丝焊优化送丝速率的提高及其范围的扩大;焊接速率对焊缝成形的影响较大,随着焊接速率的增加,激光功率应随之增加与其匹配;激光填丝焊时在保证熔透性且较好成形的基础上,应尽量采用较小的焊接热输入.     

粉末熔池耦合活性TIG焊接方法

提出了一种新型活性焊接方法——粉末熔池耦合活性TIG焊(Powder pool coupled activating TIG welding,PPCATIG)。该方法采用双层气体进行焊接,内层利用惰性气体保护钨极,外层通过自动送粉装置将活性剂粉末随保护气体送入电弧-熔池区域,增加熔深,提高焊接效率,实现机械化自动化焊接。针对SUS304不锈钢进行了直流正接PPCA-TIG表面熔深,通过与传统TIG焊对比,研究了SiO_2活性剂对电弧形态、焊缝成形、组织和力学性能的影响。结果表明:SiO_2能使电弧等离子体收缩、熔池金属流态改变,并且焊缝熔深能达到传统TIG焊的3倍以上,焊接效率明显提高。焊缝组织主要为奥氏体和铁素体,铁素体形态以骨架状为主。焊缝抗拉强度略低于母材,但相比传统TIG焊,焊缝屈服强度略有提高,其焊缝低温冲击韧性达到了传统TIG焊的96.8%,表现出了良好的力学性能。同时,采用该方法可有效避免活性剂粉末对钨极的污染。     

厚板钛合金磁控窄间隙TIG焊接技术发展现状

磁控窄间隙TIG焊接技术能有效解决厚板钛合金侧壁熔合不良的问题,其工艺稳定性好、设备成本较低,能为大型钛合金海工结构和装备制造提供有力支撑。围绕厚板钛合金磁控窄间隙TIG焊接技术及其研究现状展开论述。重点阐述了外加横向磁场对电弧摆动的作用机理,并讨论了主要焊接工艺参数(窄间隙坡口设计、焊接电流强度、外加磁场强度和频率及电极位置)对焊缝成形的影响。结合自研结果探讨了不同规格钛合金磁控窄间隙TIG焊接接头的显微组织和力学性能,并进一步概述了焊后残余应力分布特征。研究结果表明,利用外加磁场实现电弧周期摆动能有效调控热输入分布,进而改善侧壁熔合不良的问题;相比其他窄间隙焊接技术,磁控窄间隙TIG焊接能获得更加均匀的焊缝组织和优异的接头力学性能;磁控窄间隙TIG焊接后,接头表面存在较大拉应力,结合合适的热处理工艺能有效降低接头残余应力。最后,对磁控窄间隙TIG焊技术发展和前景进行了展望。     

光丝同轴激光增材制造研究进展

增材制造作为实现三维结构快速成形的技术,广泛用于航空航天、汽车交通等领域.当前,激光熔丝增材制造多依托于传统的激光焊接设备,采用旁轴送丝方式,在增材过程中,需调整激光头方向保证送丝和焊接头行进的相对方位,增大了复杂构件增材制造系统控制难度,损失了加工自由度.随着激光加工设备和技术的发展,近年来出现了一种可以解决上述问题...     

TIG电弧热丝对铜、钢堆焊的工艺研究

针对某产品铜带焊接工艺,提出了一种电弧热丝方式应用于TIG堆焊铜、钢工艺的研究。电弧热丝可有效预热低电阻率的焊接材料,如铜;传统的电阻热丝只能加热具有高电阻率的焊接材料,如钢。采用电弧热丝系统,热丝电流小于50A时即可有效预热焊丝,与电阻热丝电流400A相当。在相同焊接电流下,能够大大提高焊接熔敷速度;在相同送丝速度下,降低焊接电流,大大降低焊接设备功率。同时证明2种热丝加热方式对钢基体、铜合金的影响相同,特别是对堆焊层铜合金中泛铁量的影响相当。     

采用GRC-800运动管理器的全位置管道TIG焊接系统驱控技术研究及应用

本文通过对GRC-800运动管理器的测试试验,研究了该运动管理器在全位置管道TIG焊接系统中的应用,并介绍了该系统的技术原理、特征和技术指标要求以及控制系统在执行机构运动功能实现上的应用,该项焊接技术有助于推动全位置管道自动焊机在电力行业焊接施工中的推广应用。     

模块化设计晶闸管多功能焊机

介绍了一种以模块化设计为思路而研制的多功能弧焊电源,可以方便地实现PCB板的替换与维护。通过采用PWM脉宽调速送丝系统,在CO_2焊时实现稳定送丝,降低了飞溅。TIG焊时的一次引弧成功率高。     

紫铜的TIG单面焊双面成形工艺

文章就T2紫铜的TIG氩弧焊工艺进行了新的尝试,成功采用了单面焊双面成形小孔技术,其焊接试样经外观检查、射线探伤合格,从面证明:TIG焊接紫铜取消垫块是可行的.     

TIG管道焊接机器人焊枪随动装置的设计及应用

本文针对设计完成的一种弹性轨道式管道环焊缝焊接机器人焊枪随动装置,论述了其技术原理、设计思路及应用效果。该装置能够满足TIG全位置多层多道焊接,很好地解决了焊缝边缘熔合不好甚至带来缺陷的问题,适用于大直径管道的自动焊接,能使焊接质量和焊接速度大幅度提高。     

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.     

8 mm厚T2紫铜功率调制激光-MIG复合焊

目的研究工艺参数与调制参数之间的相互作用对T2紫铜功率调制光纤激光-MIG复合焊过程热效率和稳定性的影响。方法分别设计并进行了平均功率、送丝速度与调制振幅和调制频率的三元二次回归正交试验。其中采用母材熔化区面积表征焊接过程的热效率,采用焊缝中的气孔数量表征焊接过程的稳定性。结果调制振幅约为平均功率的1/3时,母材熔化区面积最大,焊接过程热效率最高,振幅增大或减小都会使熔化区面积减小。平均功率主要决定了焊接过程的线能量,平均功率增大有助于增大母材熔化区面积。送丝速度的大小不仅影响焊接过程的能量输入,而且对熔池的流动行为影响较大。送丝速度过大易使熔池以及小孔失稳,降低焊接过程稳定性,因此送丝速度不宜过大。本研究条件下,10 m/min的送丝速度较为适宜。结论在优化的工艺参数和调制参数下进行功率调制激光-电弧复合焊,可以使8 mm厚紫铜焊接过程的热效率和稳定性同步提升。     

奥氏体不锈钢板TIG焊接的有限元模拟

复合钢桥面板由不锈钢板和碳钢板复合而成，具有不锈钢板的耐腐蚀性能和碳钢板的优良力学性能、抗冲击性能等，在公路钢桥和公路拱桥方面均得到了应用并具有广阔的前景。复合钢板在制造过程中需要进行多次平板对接焊缝，采用有限元技术在焊接后进行温度计应力模拟仿真，优化TIG焊接工艺，可有效提升焊接工艺设计效率并降低试验费用。采用ABAQUS对不锈钢板对接焊缝的TIG焊接过程进行了有限元模拟，焊缝融合前后的温度场和应力场计算结果，表明了采用双椭球热源模型的奥氏体不锈钢板TIG平板对接焊缝模拟方法的有效性。     

自动化焊接技术在水电设备结构件中的应用

自动化焊接技术具有较好的稳定性,能够通过自动化机械装置和自动化控制装置来代替人工焊接作业。采用自动化焊接技术可以大大降低劳动强度、改善劳动条件,还可以有效地节约人工成本及焊丝成本,提高生产效率。文章分别从热丝TIG自动焊在模型试验机管路中的应用；底环、顶盖、转轮体上自动化带极堆焊技术的应用；焊接机器人的应用；窄间隙埋弧焊的应用等方面就自动化焊接技术在水电设备结构件中的应用进行了较为深入的探讨,具有一定的参考价值。     

TC4钛合金焊接工艺研究

对TCA钛合金进行A—TIG焊和TIG焊,分析不同的焊接方法和焊接工艺参数对焊后钛合金熔深、熔宽和焊缝熔池区域显微组织的影响,运用了光学显微镜等,对A—TIG焊接头的力学性能、显微组织进行了分析研究。试验结果表明,和常规TIG焊相比,在相同的焊接参数下,A—TIG焊能够有效减小熔宽,显著增加熔深;A—TIG焊能够有效减少焊缝气孔数量;对于TCA钛合金的焊接,A—T1G焊比常规TIG焊具有较明显优势。