铝合金高频感应热丝TIG焊接方法

提出了高频感应热丝TIG焊接新方法,焊丝加热温度和深度可控,加热速度快,能适应高速送丝要求.高频感应加热消除了常规热丝TIG焊旁路电流磁场引起的电弧偏吹现象.另外,由于该方法不需利用焊丝本身的电阻产热,所以适用于铝合金等低电阻率金属焊丝.根据感应线圈的电感和工作频率要求,设计制造了适用于Φ1.6 mm铝合金焊丝的高频感应加热线圈和套筒.利用热电偶测量了不同送丝速度下的焊丝温度.结果表明,当送丝速度高达6～10 m/min时,焊丝的温度完全能够满足热丝焊的要求.6～10 m/min的送丝速度较常规TIG焊接提高了3倍以上,大大提高了焊接效率.     

爆炸焊与异种金属的焊接

综述了作为特种焊的一种新工艺的爆炸焊在异种金属焊接中的许多课题。例如所焊异种金属的品种和数量、特点和用途等。指出了爆炸焊是异种金属焊接的一种最佳工艺,值得大力推广和应用。     

铝/钢异种金属旋转摩擦焊接研究现状

根据铝/钢异种金属焊接冶金特点及旋转摩擦焊接工艺特点,分析认为旋转摩擦焊最适合铝/钢异种金属轴对称件焊接的工艺。分别介绍了连续驱动摩擦焊和惯性摩擦焊接工艺对铝/钢异种金属焊接接头的组织和性能的影响。总结了铝/钢异种金属摩擦焊接技术研发中亟待解决的主要科学问题,铝/钢旋转摩擦焊过程中摩擦界面及其附近剧烈的塑性流变对IMCs生成的影响规律和机制需要进一步的研究;需要开发相应的工艺措施促进铝/钢接头界面上形成以Fe-Al IMCs为标志的冶金结合,并使IMCs层厚度均匀化。最终指明,研究揭示铝/钢摩擦界面IMCs生成机理、相的组成、形态、分布等冶金行为,对铝/钢旋转摩擦焊接头的组织性能调控具有重要意义,也是铝/钢异种金属焊接结构性能保证的理论基础。     

异种金属和镀层金属的焊接

镁铝异种材料T1G焊接接头扩散行为分析；镁-铝异种金属激光-T1G复合热源焊焊接性分析；16MnR低合金钢与BFe30-1-1异种材料的焊接；待焊表面组织对异种钢超塑性焊接的影响。     

基于ANSYS的钢基体熔敷铜高频感应焊数值模拟

主要研究的是钢体与铜带高频感应焊,运用ANSYS软件,采用电磁-热双向耦合的方法,通过参数的制定来模拟和分析铜钢异种金属高频感应焊的温度场,从而选定焊接工艺参数,然后通过实验来验证模拟的结果的合理性。分析了60 s、174 s、240 s的温度分布;比较了模拟数据与实验数据,结果表明其温度变化趋势一致,最大误差值在10%以内,模拟的结果对高频感应实焊具有参考价值。     

激光复合焊接技术综述

首先对各种单热源焊接技术作了简单的叙述,介绍了单热源激光焊接的原理、特点及其优缺点。然后介绍了几种激光与其他能量形式复合的焊接方法,包括激光-TIG焊、激光-GMA焊、激光-等离子弧、激光双光束焊、激光与感应加热复合焊、激光与搅拌摩擦复合焊、激光-电、磁场复合焊等,阐述了这些复合焊接方法的原理、特点和研究现状,并指出了激光复合焊接技术的优势及其发展趋势。     

Ti/Al异种金属焊接研究进展

综述了Ti/Al异种金属焊接的现状,分析了钛合金与铝合金焊接缺陷产生的原因,介绍了钎焊、熔-钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊在钛铝异种金属焊接的应用,展望了钛铝异种金属焊接技术发展趋势。     

钛合金/纯铝异种金属摩擦焊接工艺

进行了TC4钛合金与L5纯铝异种金属的摩擦焊接工艺及其焊后回火热处理工艺研究,利用光学金相分析、扫描电镜EDX线扫描、拉伸性能及硬度的测试,探讨了TC4钛合金与L5纯铝异种焊接接头焊合区的微观组织及其力学性能.研究表明,T℃4钛合金与L5纯铝间具有良好的摩擦焊接性,焊合区无金属间化合物相生成,焊接接头强度等于或高于铝基材.经焊后回火热处理,摩擦焊接头两侧主要合金元素的扩散区宽度增大,焊合区钛合金侧的硬度值因时效作用而有所提高.     

42CrMo合金钢铸焊齿轮的焊接

通过对铸焊齿轮的材料和结构的分析，利用“加热减应区”法及适当的装配焊接顺序，成功地焊接了异种金属的合金钢齿轮。     

异种钢恒温超塑焊接头特征区域分析

通过对40Cr/T10A钢试样及试样待焊面表层分别实施盐浴加热循环淬火、高频淬火及激光淬火的组织超细化预处理,借助于金相及电子显微分析技术,系统研究了异种钢恒温超塑焊接头区显微组织形貌、超塑性微观结构特征及其形成特点,提出了恒温超塑焊接头组织特征区域的构成模型.结果表明,恒温超塑焊接合面处存在着明显扩散行为,其接头的特征区域可分为界面超细晶区、过渡区、母材区;经超细化预处理的接头区在恒温超塑焊过程中呈现出典型的超塑性微观结构特征.     

2219铝合金复合热源焊接工艺及接头性能

采用填丝TIG焊、激光辅助TIG复合焊、激光-高频脉冲TIG复合焊三种焊接工艺进行6 mm厚的2219铝合金焊接试验,研究了焊接工艺与接头组织和性能的相关性.结果表明,与填丝TIG焊接工艺相比,激光辅助TIG复合焊、激光-高频脉冲TIG复合焊两种复合热源焊接工艺提高了焊接速度,显著减少了热输入,细化了焊缝组织,减少了晶...     

埋弧自动焊数字控制器设计

介绍一种埋弧自动焊数字控制系统设计，适应于各种焊接整流器和直流电机驱动的送丝机构。控制器分别由两个单片机为核心构成，一个用于电源外特性控制；另一个完成送丝速度、小车速度以及焊接过程的控制，控制器之间通过串行接口交换数据。采用数字PI算法，由电流电压联合反馈调节电源输出特性，通过电弧电压和电机电枢电压双反馈调节送丝速度，从而获得精确的焊接工作点。控制软件根据焊丝与工件是否短接自动选择回抽或划擦引弧，收弧过程通过电流衰减方式填充弧坑。由液晶显示器构成的人机界面，用于系统变量、工艺参数和动态焊接数据的设置、显示、记忆和管理，拓宽了焊机的功能。     

基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源研制

SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制. 设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频调制逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管 IGBT模块;设计了SiC模块驱动电路,实现了快速短路保护及米勒钳位;设计了基于ARM的全数字化控制系统,实现了PWM (pulse width modulation)以及输出电流波形的数字化控制.研制的脉冲变极性焊接电源逆变频率达到100 kHz,额定输出电流为500 A,可实现规整的脉冲变极性波形输出.结果表明,研制的基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源能够实现稳定的焊接流程,可通过波形参数的调整有效控制焊接热输入量,获得良好的镁合金焊缝成形.     

全数字脉冲MIG逆变焊接电源的研制

采用双MCU和CPLD作为控制器件,建立了以单片机为核心的焊接工艺过程控制系统构成的研究开发系统,为数字MIG逆变焊杌提供必要的硬件基础.对基于微电脑控制的数字MIG逆变焊机进行了研究和开发.对数字MIG逆变焊机的焊接过程进行了试验,通过精密控制脉冲焊接过程不同阶段的焊接电流,实现了无飞溅、焊缝成形美观的MIG焊接;通...     

The effect of electromagnetic forces on the penetrator formation during high-frequency electric resistance welding

During high-frequency electric resistance welding (HF-ERW), the electromagnetic force induced by the high-frequency electric current was studied to improve the understanding of penetrator formation mechanism. ERW melting zone behavior is investigated by the cinematography and the three-dimensional numerical analysis of electromagnetic field around molten metal bridge. Based on the results, the penetrator formation is mainly influenced by the narrow gap shape, the variation of electromagnetic forces along the narrow gap, the molten metal bridge traveling speed, and the second bridge formation frequency. Electromagnetic force acting on the molten metal bridge is rapidly decreasing as the bridge is traveling away from the apex point. The ‘comet’ shape narrow gap produced by the variation of Lorentz forces makes the bridge pushing pressure decrease. Due to the decrease of electromagnetic force and pushing pressure, the sweeping speed of molten metal bridge slows down until the bridge reaches the welding point. Previous molten metal bridge traveling is arrested when the next bridge is formed before the previous bridge arrives at the welding point. Thus, the molten metal and oxide are refilled into the narrow gap due to the capillary force and then remained as a penetrator. According to the analysis of penetrator formation mechanism, the new penetrator formation model is proposed.     

外加高频纵向磁场作用下的TIG焊电弧数值模拟

基于局部热平衡状态假设,建立外加高频纵向磁场作用下的钨极惰性气体保护焊的电弧稳态三维数值模型.通过对麦克斯韦方程组、连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程的耦合求解,得到了电弧的温度场、流场和压力场等计算结果.结合法拉第电磁感应定律,考虑时变磁场的电磁感应效应,引入感应电场,解释了高频纵向磁场作用下的电弧收缩现象.结果表明,外加高频纵向磁场感应产生环向电场,形成环向电流,环向电流与外加纵向磁场作用产生径向洛伦兹力,导致电弧收缩.     

焊接与切割设备的使用和维修(四十六)--TIG焊机的使用与维修

提出了TIG焊电源的要求,即空载电压、电源外特性、调节特性、负载持续率.同时也讲述了TIG焊电源的工艺参数,即电流种类的选择;钨极种类、直径和端部形状的选择;气体流量和喷嘴直径;焊接速度、喷嘴与焊件之间的距离等.     

双电极焊条单弧焊的电弧特性

针对双电极焊条单弧焊焊接新工艺，作者研究了其电弧静特性和双电极焊条的熔化特性，并用高速摄像机对双电极焊条单弧焊的电弧形态进行了研究。结果表明。双电极焊条单弧焊具有上升的电弧静特性，静特性曲线随两焊芯间距的增大而上移；在两焊芯间距合适的情况下，双电极焊条阴、阳极熔化速度可以保持一致，故双电极焊条单弧焊可使用交、直流电源，其熔化速度比单芯焊条的大并随焊接电流的增大和两焊芯间距的减小而增大；双电极焊条单弧焊电弧有多种形态。     

管道内环缝多焊头自动焊机研究及应用

在长输管道焊接施工过程中，环缝根焊的焊接工艺选择是决定管道施工速度和质量的关键。重点介绍了目前国际管道施工中先进的根焊设备——内焊机的结构及工作原理。概述了管道内环缝多焊头自动焊机整体结构和焊接工艺，分析比较了管道施工中各种根焊的方法及特点。     

交流脉冲MIG焊接铝合金薄板的工艺特性

交流脉冲MIG焊其焊缝熔深及焊丝熔化速度不仅与焊接电流有关，而且与负极性比率有关。当负极性比率等于零即直流且焊丝为正极性的MIG焊时，其焊缝熔深最大，焊丝熔化系数最小，熔敷速度最小；随着负极性比率增加，焊缝熔深减小，同时焊丝熔化系数增加，熔敷速度增加。交流脉冲MIG焊接铝合金薄板时，通过调整焊接电流及负极性比率，形成浅焊缝熔深的同时，形成较高的熔敷速度，从而可以提高焊接速度，避免出现烧穿及熔池下塌现象，保证焊接质量。