等离子弧-MIG焊丝振荡式复合焊接工艺

针对现有的等离子弧-MIG复合焊接过程中的双弧排斥问题,基于MIG焊丝位移规律性改变提出了一种新型的MIG焊丝振荡与等离子弧共熔池的复合焊接工艺.通过调节MIG焊丝电机转速(振荡频率)和振荡振幅进行了焊接工艺试验.结果表明,随着电机转速(振荡频率0～41 Hz)的增加,等离子弧与MIG电弧排斥减弱,耦合趋势增大.尤其是电机转速为2 000 r/min(振荡频率33 Hz)时,共熔池复合焊接效果较好;MIG焊炬振荡振幅为1 mm时,电弧形状最为稳定,但振荡频率和振荡振幅过大均不利于焊接过程稳定性;MIG焊炬振荡提高了熔滴过渡频率,使焊丝尖部呈现小熔滴过渡,减小了焊接飞溅.对接试验力学性能测试表明,抗拉强度、抗弯强度均随振荡频率的提高呈现先增大后减小趋势,分析认为MIG焊炬振荡具有一定搅拌熔池的作用,有效提高了焊接接头的力学性能.     

等离子弧焊接过程数值模拟的现状及发展

以等离子弧焊接过程为对象，分别从焊接电弧和焊接熔池的角度，概括了近年来等离子弧焊接电弧及熔池数值模拟领域取得的一些进展，分析了现有数学模型中存在的问题，提出了今后的发展方向。     

焊接电弧及性质和等离子弧及特点

电弧是一种空气导电的现象，在两电极之间产生强烈而持久的放电现象，称为电弧。     

在真空等离子沉积中起弧和电弧稳定性问题研究

在真空系统中，电弧的触发和稳定性受到很多因素的影响，阴极的材料，电极的结构，阴阳两电极之间的间隙，电极的表面状态，触发方式等，本文对于低真空状态下的电弧触发和稳定性问题作了探讨并提出了适合于本装置的较合理的参数。     

YAG激光等离子弧复合焊接热源光谱特征分析

利用所研制的YAG激光等离子弧复合热源,进行了不锈钢激光等离子弧复合焊过程的电弧、光致金属蒸气成像观察和光谱分析.研究结果表明,不锈钢的激光焊金属蒸气云与等离子弧具有完全不同的动态特征,其线光谱峰出现在不同的波长带,激光焊Ar谱线波长出现在 520 nm,等离子弧焊的Ar谱线波长均大于696 nm,当激光与等离子弧复合,线光谱是两者的组合,谱线强度增大,可观察到Fe、Cr和Ni等的特征光谱产生.复合焊线光谱特征与激光功率、焊接电流、热源间距和热源顺序密切相关,当热源间距很大时,复合焊的光谱特征实际上是两种热源特征光谱的简单组合,这主要取决于激光与电弧的相互作用.     

工艺参数对焊接等离子弧的影响

基于双区域近似电弧模型的理论,研究了工艺参数对喷嘴出口处转移型焊接等离子弧的影响,给出了喷嘴出口处等离子电弧的伏安特性曲线,以及在不同离子气流速和喷嘴直径的条件下,电弧的弧柱半径及压力随焊接电流变化的曲线,并与试验数据进行比较,比较结果表明,计算结果与试验测量值吻合良好。同时还分析了喷嘴直径、钨极内缩量以及离子气流速在相应的焊接电流下对等离子弧功率与电弧力的影响,并绘出曲线图。研究结果表明,对于中小电流规范下的转移型等离子弧焊接,采用双区域近似电弧模型来研究喷嘴出口处等离子弧的特性是可行的,该模型计算简便,可为得到高质量等离子弧焊接的设计及生产提供理论基础。     

金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺

提高电弧穿透能力是等离子弧焊接领域的重要课题.自主设计并搭建了金属粉末再压缩等离子弧焊接新工艺试验平台,采集焊接过程电信号、视觉信号、弧光光谱信号等,并从焊缝成形、电弧电压、熔融金属过渡、弧光光谱等方面对金属粉末再压缩等离子弧焊接过程进行了初步的研究.在相同焊接电流195 A条件下,与常规等离子弧焊接工艺相比,金属粉末再压缩等离子弧焊接焊缝熔深增加1.29 mm、熔宽减少1.65 mm、电弧电压升高0.63 V.在波长为230 ~ 270 nm范围内,与常规等离子弧焊接相比,金属粉末再压缩等离子弧焊接中Fe和Cr元素的特征谱线明显增多. 结果表明,在相同电流条件下,与常规等离子弧焊接相比,金属粉末再压缩等离子弧焊接电弧穿透能力增强.     

气流再压缩等离子弧焊接电弧行为

电弧等离子体行为对焊接接头组织结构和性能具有决定性作用,开展气流再压缩等离子弧特性研究对于指导先进材料的气流再压缩等离子弧焊接工艺和提高焊接接头质量具有重要意义. 针对气流再压缩等离子弧焊接新工艺,基于流体动力学和电磁理论,建立气流再压缩等离子弧数值分析模型,采用ANYSYS Fluent软件,通过C语言进行二次开发,定量计算等离子弧温度分布、流场分布、电势分布,分析压缩气对等离子弧温度场、流场、电弧电压的影响规律. 模拟结果表明,压缩气对喷嘴内的等离子弧温度分布基本没有影响,压缩气对喷嘴外的等离子弧具有拘束压缩作用;压缩气对等离子弧流场分布基本没有影响;压缩气能够提高电弧电压. 相同电流条件下,与常规等离子弧焊接相比,气流再压缩等离子弧焊接电弧穿透能力有望提高.     

等离子弧焊接过程数值模拟研究现状分析

等离子弧焊接过程数值模拟是研究等离子弧焊接机理和优化等离子弧焊接工艺参数的重要手段。以对小孔的处理方式作为分类依据,从未直接考虑小孔的PAW数理模型、假定小孔形状的PAW数理模型、计算追踪小孔边界的PAW数理模型、追踪小孔并直接考虑小孔作用的PAW数理模型四个方面综述了国内外等离子弧焊接过程数值模拟的研究进展。     

焊接工艺对2205双相不锈钢焊接接头综合性能的影响

采用等离子弧焊打底 TIG焊盖面及等离子弧焊打底 MIG焊盖面焊接工艺焊接了2205双相不锈钢,研究了2205双相不锈钢的焊接性,并对焊后固溶处理与未进行固溶处理的焊件组织特征、力学性能及抗腐蚀性进行了比较,研究了不同焊接热输入和固溶处理工艺对焊接接头综合性能的影响.     

电弧钎焊技术的应用及发展

阐述了TIG钎焊和MIG钎焊两种方法的工作原理及特点,比较了这两种焊接方法的异同,介绍了其焊接工艺过程和注意事项;详细介绍了电弧钎焊技术在国内外的发展历史,许多国家都已经对其进行了深入的研究,焊接工作者已经研制成功了电弧钎焊专用焊丝、焊机等;针对电弧钎焊具有硬钎焊和熔化焊的双重特点,对比分析了电弧钎焊与电弧焊和钎焊的异同,探讨了其应用领域和发展前景,在汽车业镀锌钢板连接、薄壁件生产以及异种材料连接上得到了广泛应用.电弧钎焊技术已经成为一种高效实用的焊接技术,将会得到更为广泛的应用.     

TIG焊电弧引燃方式的探讨及新型引弧器的介绍

本文结合ＴＩＧ焊的特点，对其使用的接触式引弧、高压高频引弧及高压脉冲引弧的性能和应用范围进行了分析和对比。并对高压高频引弧的最佳频率范围提出了实验数据。本文还介绍了英国、日本、前苏联及作者自己研制的七种新型引弧器。     

高强铝合金的MIG以及激光MIG焊接工艺对比

以20 mm厚的2519-T87高强铝合金为研究对象,研究了熔化极惰性气体保护焊 (MIG焊)和CO2激光-MIG复合焊的焊接效率、组织以及力学性能之间的区别.结果表明,激光-MIG复合焊的焊接效率是MIG焊的5倍,焊接熔深更大,接头的抗拉强度也提高到母材的70%以上,而MIG焊接头抗拉强度仅仅只有母材的60%左右.由于复合焊的热输入比较小,而且熔池的熔融金属的流动情况以及温度梯度与MIG焊有很大的不同,复合焊的焊缝组织比MIG焊的更加细小,接头处的也没有发现MIG焊接头中出现的等轴晶区.     

Shunting of the arc current in plasma-arc consumable electrode welding (plasma-MIG welding)

ABSTRACT

Special features of the process of shunting plasma arc current with a consumable electrode are investigated. The effect of the diameter of the consumable electrode, its visible extension and plasma arc current on the shunting current is determined. The effect of shunting current on the electrode metal transfer and the rate of electrode melting is determined.     

等离子-熔化极气体保护焊电弧特性研究现状

等离子-熔化极气体保护焊的电弧形态和熔滴过渡方式直接关系到焊缝质量,采用不同的电极连接形式,如直流正接、直流反接,电弧形态及熔滴过渡方式均不同;主要介绍了目前等离子-熔化极气体保护焊在采用不同的电极连接形式下,不同的电弧形态和熔滴过渡方式,以及电弧成分组成和温度分布;通过对熔化极等离子弧静特性等方面的研究发现,熔化极电流的大小不是由焊丝与工件间的电压决定的,而是由导电嘴与焊丝端部处的等离子弧电位差决定的,并决定电流的方向.     

铜/镀锌钢异种金属Nd:YAG激光-脉冲MIG复合热源钎接焊

将激光一电弧复合热源焊接应用于铜与钢的熔一钎连接,用该焊接方法实现了T2紫铜合金板与镀锌钢板的优质连接。结果表明,焊接接头钢母材未发生熔化而铜合金母材熔化,其焊缝与钢母材为钎焊连接,拉伸试验中试样的断裂位置发生在焊缝铜母材热影响区,焊接热影响区略有软化。断口分析发现,接头的断裂属于塑性断裂。高倍电镜分析表明,焊缝钎焊连接界面处未见钢溶蚀及Cu沿铁素体晶界侵入现象;能谱分析结果表明,焊接接头中Cu,Fe原子分别向对方基体进行了良好的扩散,二者在钎焊连接界面处形成了Cu—Fe固溶体,并且在接头的钎焊连接界面处有Si元素的富集现象。     

转向架装配制造中的定位焊

根据定位焊热输入低、焊接拘束度大和焊缝起弧点与收弧点接近等工艺特点,结合行业标准和生产实践阐述了转向架装配制造过程中定位焊的工艺要求和实施要点,详细论述了定位焊人员资质、焊接工艺规范、焊缝尺寸、焊缝修磨和检验的具体要求和注意事项.着重指出定位焊操作人员应具备相应的焊工考试证书和一定的焊接技能水平,定位焊预热应严格执行,...     

Droplet transition for plasma-MIG welding on aluminium alloys

The synchronous acquisition system of droplet image inspection and arc electric signals were established and the droplet transition characteristics of aluminum alloys were researched in the plasma-MIG welding process.Typical droplet transition modes include globular transfer mode,short circuiting transfer mode,metastable spray transfer mode and projected transfer mode.The result indicates that MIG droplet transfer frequency and droplet transfer modes are changed by introducing the plasma arc in the plasma-MIG welding process compared with the MIG welding on the aluminum alloys,which broadens the range of welding parameters when the stable welding process proceeds.The metastable spray transfer and projected transfer mode are proved to be the most optimal modes by comparing the stability of electronic signal,droplet transition,weld appearance and weld penetration.     

铝合金VP PMIG焊电弧过零稳定性

在薄板铝合金变极性脉冲熔化极惰性气体保护焊中,采用全桥高压脉冲双向稳弧方式,研究了高压稳弧脉冲电压幅值、脉冲持续时间、脉冲触发时刻、基值电流对焊接电流过零稳定性的影响.在小基值电流过零时,稳弧脉冲电压比基值电流对焊接电流过零稳定性的影响大.焊接电流过零的稳定性与稳弧脉冲电压的上升率有关,稳弧脉冲电压上升率有一个临界区间,使焊接电流过零时不稳定,采用稳弧脉冲电压上升率判断焊接电流过零稳定性,能够为铝合金VP PMIG焊焊接电流过零再引燃提供有效、可靠的依据.