瑞凌公司推出“三电弧双丝焊接方法”TRI-ARC

正"三电弧双丝焊接方法"(下称TRI-ARC系统)是深圳市瑞凌实业股份有限公司(以下简称瑞凌股份)与哈尔滨工业大学基于"高熔敷率低热输入双丝双弧焊接"技术合作开发的一种新型的双丝电弧焊接方法。该方法最大的特征是:除了在每根焊丝与焊接工件间建立常规的焊接电弧外,还在两根焊丝之间产生了一个间接的第三电弧,因此称为"三电弧双丝"(TRI-ARC)。一直以来,无论是普通的单丝电弧焊,还是高效的双丝电弧焊,在常规电弧焊接过程中,提高焊丝熔敷率的同时必然会增大热输入。而"TRI-ARC系统"作为新的焊接工艺方法,很好地解决了高强钢厚板焊接一次成形的自动化技术难题,其革命性在于     

TRI—ARC双丝三电弧焊接系统-有效提高焊接效率

为了提高电弧焊接过程的效率,双丝熔化极电弧焊接成为最有效的方法之一,特别是这种新型的双丝三电弧焊接方法,它不但两根焊丝与焊接工件之间分别产生一个电弧,而且在两根焊丝之间也产生一个电弧,因此被称为“双丝三电弧”。     

双丝焊接技术及双丝三电弧焊接稳定性研究进展

文中根据电弧特征和送丝形式将多种双丝焊接分为双丝单电弧焊、双丝双电弧焊、双丝双电弧焊+冷丝填丝、双丝耦合电弧焊四大类，简要介绍它们的技术原理及设备，对双丝双电弧焊和双丝耦合电弧焊接方法在焊接稳定性方面的研究进行了探讨和总结。展望了双丝焊接技术在系统控制、自动化应用和进一步提高焊接效率的发展方向，为继续推进双丝电弧焊接方法的创新研究应用和双丝三弧焊接技术的深入研究提供参考。     

双丝电弧焊技术的研究进展与应用

双丝电弧焊接技术在提高焊接速度和焊丝熔敷率等方面具有突出的优势,在众多行业中已经得到了应用。针对双丝电弧焊接工艺,焊接工作者开发了多种形式的双丝电弧焊接设备,在简要介绍了各工艺特点的基础上,对双丝电弧焊各设备进行了比较。并对双丝电弧焊的焊接参数、电弧物理特性、熔滴过渡以及电弧干扰等进行了分析和总结,提出了现有方法的不足和今后的发展趋势,以期促进双丝电弧焊技术得到进一步的发展和应用。     

各种钢铁的焊接

20095199 高强合金钢中厚板双丝焊接接头组织性能／冯日海…／／焊接学报．-2009,30（6）：51-54 针对轻型车辆中厚板高强合金钢高效化焊接特点,基于高效双丝熔化极气体保护焊系统,应用双电弧共熔池熔化极气体保护焊方法,采用奥氏体不锈钢焊丝进行高强合金钢的焊接工艺试验。确定了合适的焊接工艺参数。并对获得的对接接头的显微组织、成分及力学性能进行了分析。     

各种钢铁的焊接

20095199 高强合金钢中厚板双丝焊接接头组织性能／冯日海…／／焊接学报．-2009,30（6）：51-54 针对轻型车辆中厚板高强合金钢高效化焊接特点,基于高效双丝熔化极气体保护焊系统,应用双电弧共熔池熔化极气体保护焊方法,采用奥氏体不锈钢焊丝进行高强合金钢的焊接工艺试验。确定了合适的焊接工艺参数。并对获得的对接接头的显微组织、成分及力学性能进行了分析。     

高速三丝熔化极气保护焊接工艺

针对造船企业平面分段生产流水线纵骨双丝角焊接最大焊接速度小于1.0m/min的问题,研究开发了高速三丝熔化极气保护焊接新工艺,即三根焊丝分别为引导焊丝、中间焊丝和跟随焊丝纵向排列。每根焊丝各接一套送丝系统、焊接电源和保护气,构成独立的电弧-电源系统,其焊接工艺参数分别可调,以满足各种焊接要求。结果表明,当采取引导焊丝(DCEP)/中间焊丝(DCEN)/跟随焊丝(DCEP)或引导焊丝(DCEN)/中间焊丝(DCEP)/跟随焊丝(DCEN)的极性组合时,焊接过程稳定,焊缝外观表面光洁、左右对称、起渣容易、飞溅小、无气孔,满足船舶焊接的要求。通过选用合适的焊接电流、电压组合,可以使焊接速度达到1.8m/min,焊脚长度达5～8mm。此焊接新工艺可广泛用于角焊缝的高速焊接应用场合。     

双丝间接电弧焊的电弧形态

用高速摄像系统及示波器对双丝间接电弧气体保护焊的电弧形态进行了研究.结果表明,双丝间接电弧气体保护焊在两丝端部形成电弧,其电弧本质仍然是气体放电的一种表现形式.焊接电流、电弧电压及两焊丝交点与工件间距离对电弧形态产生较大的影响,随焊接电流的变化,电弧形态会发生不同程度的集中与分散的变化;电压越大电弧越明亮电弧的形体也越大;两丝交点与工件间距离越小,电弧越集中并且变得短而亮.燃烧过程中电弧电压随时间而周期性变化,相应的电弧形态也随着时间发生周期性变化,电弧电压与电弧形态间有很好的对应关系.     

MZS-1250型双弧双丝埋弧焊设备及工艺

双弧双丝埋弧焊（包括多弧系统）是利用前后2个电弧同时向母材过渡焊接金属,其工艺特点是：减少母材的热循环次数,延长母材热循环的时间;减少焊缝热裂纹及气孔敏感性,提高了焊接速度。使用大容量的MZS-1250型双丝埋弧焊机进行了工艺试验表明,该设备满足双弧双丝焊工艺的要求,适合于进行平焊及角焊位置的高速焊接。     

Tri-Arc双丝焊“Γ”形电弧及其促进方法

Tri-Arc双丝三电弧焊通过中间第3弧的M弧重新分配焊接热输入,实现高熔覆率低热输入焊接.M弧与主电弧耦合,在整个动态周期表现为“Γ”形和“μ”形及其镜像形态.该文研究“Γ”形电弧的形成机理和热输入调控机制,结果表明,“Γ”形态由“μ”形态转变而来,熔滴振荡引起焊丝末端间距的变化,从而促进耦合电弧“Γ”形态的形成,此时M弧不作用于母材,比“μ”形电弧焊接热输入更低.为提高Tri-Arc双丝焊接低热输入效果,在维持导电嘴末端到工件距离不变的前提下,提高焊枪枪体抬升距离从而改变焊丝末端间距.当导电嘴长度由30 mm增加至35 mm时,随着焊枪抬升,“Γ”形电弧作用时间逐渐增加,能更好地促进电弧热分配,降低Tri-Arc双丝焊接热输入,从而降低熔池最高温度,获得更小宽高比和更小熔深的焊缝.     

旁路耦合电弧高速焊接工艺

为了实现传热、传质的解耦,提出了旁路耦合电弧焊接工艺(Arcing-wire PAW).介绍了旁路耦合电弧焊接工艺的原理和系统组成,利用数据采集系统和高速摄像机对电信号和熔滴过渡进行同步采集,结合电信号变化和熔滴过渡行为分析不同焊接参数对熔滴过渡的影响.结果表明,送丝速度和MIG电流的变化改变了焊丝熔化的平衡位置,使得熔滴的过渡状态和频率发生了变化,焊丝垂直高度的变化使得焊丝充分利用熔池的热量实现稳定快速过渡.由于传热和传质可以分开控制且电弧形态在焊接方向被拉长,保证了高速焊接时焊接过程的稳定性.     

自保护药芯焊丝激光—电弧复合热源焊接电弧稳定性的分析

以自保护药芯焊丝（414N-O）为研究对象,借助电弧分析仪和高速摄像,对不同工艺参数下激光—电弧复合热源焊接电弧稳定性进行了试验研究.结果表明,复合热源焊接过程中,激光的加入明显的减小了自保护药芯焊丝电弧作用点漂移概率,拉长了电弧空间,降低了熔滴短路过渡概率,提高了电弧稳定性;工艺参数中,光丝间距和送丝速度对平均焊接电流影响显著;电弧电压和送丝速度对平均焊接电流变异系数影响显著;激光功率对平均焊接电流的影响幅度与光丝间距和送丝速度有关,光丝间距和送丝速度越大,激光功率对平均焊接电流的影响越小;电弧电压对平均焊接电流的影响幅度与光丝间距有关,光丝间距D_LA=0 mm时,影响最显著;激光前置比激光后置更有利于平均焊接电流变异系的稳定.     

单电源双丝焊接应用及其工艺分析

介绍和分析了单电源双丝系统(DeepenTwin)构成、焊接应用价值、焊接工艺试验以及实际焊接应用.单电源双丝焊接系统由焊接电源、双丝送丝机以及双丝焊枪组成,系统简单,便于操作,既可用于手工焊也可用于专机和机器人的自动焊接.单电源双丝焊接系统能够实现单双丝的自由切换,既能进行单丝的打底焊接也能进行双丝大电流高熔覆率的焊接,最高熔覆效率较单丝焊接可提升50％.由于两根焊丝形成了较宽的单一电弧,电弧热量分布更均匀,焊缝不易咬边,并且不存在电弧干扰的问题,焊接飞溅低成形好,可获得比单丝焊接质量更高的焊缝,是一种新型的高速高效焊接解决方案.     

送丝速度对三丝间接电弧焊稳定性及焊缝成形的影响

三丝间接电弧焊是一种新型的间接电弧焊方法,由2个焊接电源和3根焊丝组成,工件不连接电源,电弧建立在焊丝之间。3根熔化极焊丝对于建立稳定的焊接过程提出巨大挑战,确定稳定的焊接工艺参数区间十分必要。文中主要分析了送丝速度对电弧稳定性以及焊缝成形的影响,确定了稳定的焊接参数区间。研究表明,焊丝的送丝速度与熔化速度相匹配时可建立稳定的间接电弧;在稳定送丝速度区间,送丝速度的变化对焊接工艺参数波动影响较小,随着送丝速度的提高,电弧摆动范围减小,焊缝熔深增加。     

双丝脉冲MAG焊的熔滴过渡及工艺特征

搭建了并列式双丝脉冲MAG焊工艺试验系统,通过双丝脉冲协调控制器连接试验所用的两台电焊机,在试验过程中采集了焊接电流、电弧电压信号,并用高速摄像机对焊接过程的电弧行为与熔滴过渡过程进行了同步拍摄．应用上述试验系统,在实现稳定焊接过程的基础上,分别研究了脉冲峰值电压与脉冲基值电压、两个焊丝在垂直于焊道方向上的距离、焊枪倾角这三个因素对电弧行为、熔滴过渡过程及焊缝表面成形与焊缝几何尺寸的影响．确定了最理想的脉冲峰值一基值电压,并且发现在文中所述试验参数下,焊丝间距11mm为两电弧形成共熔池、同焊道的上临界距离．结果表明,随着焊枪倾角的增加,焊缝熔深增加,熔宽减小,在焊接速度和送丝速度不变的前提下余高增加．     

电弧热丝TIG焊工艺特点分析

介绍了一种电弧热丝TIG焊方法，在焊接时采用电弧对紫铜焊丝进行预热后，再将焊丝堆焊在20钢板上，焊接时在保证焊接电弧能量不变的同时，分别考查了焊丝温度升高与热丝电流之间的关系；焊丝温度升高与送丝速度之间的关系。试验表明，焊丝的温度随热丝电流的升高而升高，随送丝速度的升高而降低。并证实了热丝焊接技术可以提高钨极氩弧焊在堆焊时的熔敷速度，是一种高效的堆焊方法。     

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。     

双丝间距对双丝脉冲GMAW焊缝成形的影响

针对双丝焊中焊接稳定性差的问题,搭建了双丝Tandem GMAW焊接系统平台,利用高速摄像及电信号采集系统,同步记录3种不同双丝间距下的电弧形态和熔滴过渡、焊接电流及电弧电压波形,研究主从丝间距对焊接过程稳定性的影响.结果表明:对于12mm厚的P355NL1正火钢,选用直径1.2mm的IS014341-A-G 4Sil...     

热丝MAG焊接方法的开发与应用

1.前言热丝焊接方法是一种除电弧外,另外添加一根通电焊丝,利用电阻热熔化焊丝,提高金属熔敷率的方法。热丝应要与TIG电弧或等离子弧等非熔化极电弧配合使用。表1为热丝焊接方法的优点。熔化极电弧(例如MAG焊)中添加热丝的方法,到目前为止几乎还没有人进行过尝试,但从我们的实     

协同控制双丝脉冲MAG焊电流配置对焊接特性及微结构的影响

采用高速双丝熔化极活性气体保护电弧焊(MAG)焊方法对Q235板材进行焊接,研究了主/从焊丝所接焊接电源设置不同电流时对焊接接头组织与性能的影响。结果表明:电流的不同设置,影响焊缝区组织和热影响区(HAZ)微结构,并影响焊接接头强度和硬度。当主从丝电流设置成无差异时,双丝电极之间的电弧干扰最严重,电弧特性极其不稳定;随着双丝电极之间的电流差异增大,伴随微结构发生变化,热影响区域的硬度逐渐增大;当主从丝电流差值的绝对值继续增大到一定范围,热影响区域的硬度开始出现大幅减小,HAZ宽度增大。试验统计结果表明:在主从焊丝两路焊接电源采用反相位脉冲电流,主从焊丝被交替引燃,主丝焊接电流不大于从丝电流20 A时,电弧间干扰小,电弧稳定,可以得到理想的硬度,焊缝尺寸和微结构。