电源外特性对超窄间隙焊接电弧稳定性的影响

超窄间隙焊接依据坡口宽度设置匹配的工艺参数,可获得良好的焊接接头质量,但有时也会出现电弧不稳定的现象。此现象主要是由焊接过程中坡口宽度受坡口侧壁平整度等随机因素的影响所致。分别在固定坡口宽度与变坡口宽度条件下,研究电源外特性对电弧稳定性的影响,对焊接结果进行了分析。结果表明,坡口宽度发生微小变化时,匹配的电源下降特性可增强电弧的稳定性。     

高压干法GMAW电弧特性对焊接电源控制算法的影响

采用高压环境模拟舱对高压干法熔化极气体保护焊(gas metal arc welding, GMAW)进行了试验研究. 焊接电源采用数字增量型PID算法,在常压下进行控制器系数整定. 通过试验获得了环境压力为0.4,0.8,2 MPa时焊接电弧弧柱区的电场强度,理论推导了压力环境电弧特性的改变对焊接电源控制品质的影响规律,并将环境压力作为变量引入到控制器算法中. 采用常压下整定的控制器系数,在环境压力为0.8 MPa时,对算法改进前后进行了试验验证. 结果表明,改进后的焊接电源控制算法能够有效减少焊接电流的波动,从而提高了焊接过程稳定性,使焊接过程产生的飞溅尺寸和数量有所改善.     

P-GMAW电源外特性对焊接过程稳定性的影响

设计了一套具有阶梯外特性的脉冲熔化极气体保护焊(P-GMAW)电源,可根据负载工作点自动选择恒流、恒压、短路或空载特性. 研究了P-GMAW电源外特性对Q235低碳钢焊接过程稳定性的影响. 结果表明,基值为恒压特性时,电弧稳定性差,易熄弧或短路. 基值为恒流特性可减少飞溅及熄弧现象,但不能消除短路倾向. 基值为阶梯外特性,可有效减少甚至消除短路或熄弧现象,焊接过程稳定性好. 采用基值阶梯特性加峰值恒压特性组合时电弧稳定,抗干扰能力强,无飞溅及断弧现象,焊缝成形均匀.     

焊接电弧和手弧焊电源设备的特性

手工电弧焊主回路如图1所示,由电源设备(各种电弧焊机的统称)、软电缆、焊钳、焊条、电弧、焊件,地线夹及地线等组成。     

焊接电弧稳定性的研究进展

稳定的电弧能够实现稳定的熔滴过渡,焊接过程飞溅小,焊缝成型美观,焊接接头质量好,所以提高电弧的稳定性是获得高质量焊缝的关键。根据不同的电弧焊方法介绍了焊接电弧稳定性的研究进展,分析了影响电弧稳定性的因素。     

三丝焊接参数对电弧稳定性的影响研究

多丝焊接过程稳定性是评定焊接质量的重要指标之一。本文基于三丝焊接试验平台,利用Lab VIEW软件采集不同焊接参数条件下的引导电弧、中间电弧和跟随电弧的电流电压值,定性地观察焊接过程稳定性。为了定量地评定焊接稳定性,利用变异系数表征各个电弧的波动范围。通过对电弧电压的变异系数进行统计计算,得到在焊接电流组合试验中,跟随电弧的变异系数波动范围最大,焊接过程最不稳定;而在焊丝距离试验中,中间电弧的变异系数波动范围最大。当固定引导焊丝和中间焊丝距离时,中间电弧的稳定性随着中间焊丝和跟随焊丝距离的增大而变好,而引导电弧和跟随电弧的稳定性变化规律并不明显。     

窄间隙GAMW焊接工艺参数对电弧稳定性影响

电弧电压、焊接电流、焊接速度参数取值不同对焊接电弧的稳定性产生的影响不同,文中分别对电弧电压、焊接电流、焊接速度选取不同的焊接工艺参数,通过采集焊接过程中的各项数据分析熔滴过渡过程及焊接电弧的稳定性。结果表明:电弧电压、焊接电流、焊接速度都会影响到熔滴的短路过渡频率。当电弧电压为22 V,焊接电流为220 A,焊接速度为13 mm/s时,焊接过程中电弧的稳定性好,飞溅小,熔滴过渡过程稳定,焊缝成形好;当电弧电压为20 V时,发生断弧现象的几率增大;焊接电流、焊接速度取值偏大或偏小都会影响熔滴的过渡频率发生变化。     

不同电源下焊丝偏移对超窄间隙焊接电弧稳定性和焊缝成形的影响

为了解在平特性和下降特性弧焊电源下,焊丝偏移对于超窄间隙焊接电弧稳定性和焊缝成形的影响,在放置焊剂带的I形坡口中,使焊枪在焊接过程中向一侧偏移一定距离进行熔化极电弧焊试验。结果表明,焊丝偏移量是影响电弧稳定性和焊缝成形的关键因素;当焊丝偏移量较小时,无论是平特性还是下降特性电源,电弧的作用范围较好地分布在坡口侧壁和底部,电弧稳定性较强,焊缝成形较好;当焊丝偏移量逐渐增大时,平特性电源电弧作用范围偏向侧壁,根部熔合不良,而下降特性电源作用范围略偏向一侧,但仍然可以保证坡口底部和侧壁的熔合。     

压力对水下焊条局部干法焊接电弧稳定性的影响

在压力舱中进行不同压力下的水下焊条局部干法焊接试验,采用统计分析和快速傅立叶变换研究了压力对水下电弧稳定性的影响.结果表明,铁粉低氢钾型焊条焊接主要进行粗熔滴短路过渡,随着压力的增加,短路时间由常压焊接的5~7 ms增加到8~10 ms,表明熔滴的平均尺寸增大.压力环境下,焊条熔化速度增大,弧压反馈调节系统的工作点上移,电弧电压增大.傅里叶变换结果表明,常压电弧电压信号的主要特征频率低于10 Hz,压力下电压信号的频谱图中出现大量高于10 Hz的谱线,说明信号突变性更强,电弧稳定性降低.     

焊接电流对双丝间接电弧焊电弧特性的影响

主要研究了焊丝伸出长度对焊接电流、电弧电压以及焊接电流对双丝问接电弧气体保护焊电弧特性的影响。结果表明,随着焊丝伸出长度的增加,焊接电流减小;双丝间接电弧气体保护焊负极焊丝的熔化速度随着焊接电流的增加而明显增大,正极焊丝的熔化速度随焊接电流的增加而缓慢增大,两者均随着电弧电压的增加而减小;随着焊接电流的增大熔滴变细;双丝问接电弧气体保护焊有多种电弧形态。     

流体静压力对水下焊接电弧燃烧稳定性的影响

本文针对高流体静压力条件下的水下电弧稳定性问题进行了研究,阐述了电弧不稳定原因的新观点,所形成的观点适用于使用巴顿焊接研究所研制的药芯焊丝进行水下机械焊接方式的工艺性发展问题。确保电弧稳定燃烧是生产焊条材料、研制和改善     

镁合金DE-GMAW焊接电弧稳定性分析

为提高镁合金DE-GMAW焊接电弧的稳定性,从而获得质量高的焊缝,设计了不同焊接参数对电弧稳定性影响的系列实验。通过Labview数据采集系统采集焊接过程中主路电弧的电流信号,利用电流直方图对主路电弧的稳定性进行分析。结果表明:在其他焊接参数一定时,随着总电流和旁路电流以及焊丝间距的增大,主路电弧状态由不稳定到稳定再到不稳定;弧长越大,主路电弧的稳定性越差。     

电弧摆动对焊接应力场的影响

摆动焊接已经广泛地应用于自动焊接过程中,以获得更高的焊接效率.在摆动焊接过程中,焊接电弧一边沿焊道长度方向运动,一边在焊道宽度方向作一定频率的摆动,这使得热源的坐标轴成"z"字形变化,从而导致摆动焊接数值模拟分析的困难.为了提高计算精度和了解电弧摆动对焊接残余应力场的影响,结合坐标变换的方法建立了摆动焊接的三维有限元模型.和无摆动焊接的残余应力结果对比表明,由于电弧摆动导致熔池附近更高的温度梯度,使得摆动焊接的横向残余应力增大,而对纵向应力场的影响较小.     

典型弧焊电源外特性对焊接飞溅的影响

利用特制的变结构晶闸管整流焊机,研究典型焊机外特性对焊接飞溅的影响;独特的飞溅声波动态跟踪法和飞溅颗粒分类法研究焊接过程各阶段飞溅生成的条件和规律;探讨低飞溅率手工弧焊电源关参数的合理调节范围。     

坡口尺寸对激光-电弧复合焊接头特性影响

研究了坡口尺寸对厚板HQ785T1低合金高强钢填充ER69-G焊丝激光-电弧复合焊接头力学性能及微观组织的影响。试验结果表明,钝边值相同时,坡口角度越大,焊接接头的抗拉强度越小,焊接接头各部位的冲击吸收能量越大;坡口角度相同时,钝边值越大,焊接接头抗拉强度越小,焊接接头根部中心的冲击吸收能量越小;硬度从上表面到根部逐渐增大,整个接头上部焊缝中心硬度最小,低于母材组织,根部焊缝中心硬度值最高。随钝边值的增大,焊接接头根部碳化物的析出减少,组织略变粗大,一次枝晶发达粗大。     

CO2焊接电源-电弧系统动态特性的仿真及试验

为模拟CO2气体保护焊熔滴短路过渡的动态过程、方便地研究电源动特性,利用Matlab提供的Simulink软件包时CO2焊接电源-电弧系统动态特性进行了仿真研究。在对系统作出一定近似假设的前提下,建立了电弧长度变化仿真模型、电弧动态负栽仿真模型、占空比仿真模型、主电路仿真模型,得出仿真波形,并与试验结果对比,两者具有较好的一致性,证明了所建模型的合理性,所以这种研究方法是一种很好的辅助研究手段。     

双丝间距对激光-双电弧复合焊接过程稳定性的影响

采用多信息融合技术对激光-双电弧脉冲复合焊在不同双丝间距下的电流信号、电压信号、高速摄像信号进行同步采集,研究双丝间距对焊接过程的电弧行为、熔滴过渡过程及焊缝表面成形的影响,并依据混沌理论和算法,从非线性角度对激光-双丝脉冲MIG焊接过程的电流信号进行了最大Lyapunov指数(LE)计算.结果表明,激光-双丝脉冲MIG焊接过程是一个混沌过程,由于激光光致等离子体和电弧等离子体的相互作用改变电弧的形态和熔滴受力状态,进而影响焊缝成形,在一定的焊接工艺参数下存在最佳双丝间距,在最佳双丝间距下,电弧稳定,焊缝成形良好,且此时最大LE值及其标准方差最小.     

电弧电压对混合气体保护焊电弧稳定性的影响

通过分析电压-电流波形图、电流-电压循环图、电压-电流概率分布图、短路时间频数分布图等．探讨电弧电压对混合气体保护焊电弧稳定性的影响规律,并确定了一定焊接条件下的最佳电孤电压。     

变极性TIG焊接电弧稳定性分析

通过对变极性TIG焊接电弧稳定性试验研究,发现小电流电弧极性切换时容易引起熄弧.同时,电弧等效电阻的变化导致严重的换向冲击.原因是:电路的等效电容、电感引起小电流换向速度慢,电弧等效电阻变小引起换向冲击.通过二次主电路加耦合电感,以及在电弧极性切换时,采用变参数PI控制与超前控制的软件控制策略,有效解决了变极性TIG焊...     

交流MAG焊接电弧稳定性及其控制

介绍了一种新型交流ＭＡＧ焊接电弧稳定性及其控制的研究成果,提出了一种崭新的双凹电流波形,解决了ＭＡＧ焊交流电弧稳定这个一直很难解决的问题,对交流脉冲ＭＡＧ焊接电弧稳定性进行了较为系统的研究表明,脉冲参数是影响电弧稳定和实现合理的最主要因素,保护气体成分和流量、稳弧剂也是重要的影响因素。经过精收配置焊接参数的交流脉冲ＭＡＦＧ焊接法能实现电弧稳定并具有较合理的熔滴过渡形式,是一种具有重要应用前景的焊接