窄间隙TIG/MAG/SAW焊接技术

窄间隙焊接是把常规的焊接工艺与窄间隙坡口结合在一起,通过专门的装置和控制技术而集成的一种新型焊接技术。分析比较了钨极氩弧焊(TIG焊)、熔化极气体保护焊(MAG焊)、埋弧焊(SAW)三种窄间隙焊接技术。     

三种窄间隙焊接技术的特性比较与应用选择

窄间隙技术是弧焊技术中向更高生产率、更高质量、更低焊接生产成本大幅度进步的最有效技术。针对现有窄间隙技术应用中存在的认识误区,分别列出窄间隙埋弧焊、窄间隙热丝脉冲钨极氩弧焊、窄间隙气体保护焊3种成熟技术的各自技术优势以及技术局限性。在此基础上提出生产应用选择的指导原则:同时要求具有高的焊接生产率、高的接头质量、低的焊接成本时,优先选用窄间隙气体保护焊技术;仅仅只考虑接头质量和力学性能,不考虑焊接生产率和成本时可选用窄间隙热丝脉冲钨极氩弧焊技术;平焊位置作业,只考虑过程的稳定性和焊接质量,不考虑工艺技术的简便性、接头的残余应力大小和焊接成本时,可选择窄间隙埋弧焊。     

厚板窄间隙焊接技术研究进展

针对大厚板,常用的焊接方法需要开大角度坡口,焊接时采用多层多道焊,焊件往往内部应力较大,变形严重。而窄间隙焊接采用窄而深的坡口,在厚板焊接中具有效率高等优势。针对当前常用的厚板窄间隙焊接技术,本文中主要总结了国内近几年在激光窄间隙焊接,电弧窄间隙焊接和超窄间隙焊接三个方面的研究进展。     

窄间隙电弧焊接质量的控制研究

随着工业的发展,越来越多厚板面临着焊接难点,而窄间隙焊接应运而生,由于其具有坡口窄、填充金属少、节约焊材等优点,越来越受到各界人士的欢迎。本文通过对窄间隙焊接过程中的焊接参数、焊接电弧、焊枪结构、焊接材料进行相应选择控制,从而提高焊缝质量;另外,为了提高窄间隙的焊缝质量,还可通过接合其他热源,如激光、或者结合磁场,以进一步提高焊缝质量。本文主要对现有窄间隙电弧焊接质量的控制方式进行总结与研究。     

钛合金厚板窄间隙焊接技术的现状

随着厚板钛合金应用越来越广泛,厚板钛合金的焊接技术也受到越来越多的关注。本文介绍了各种窄间隙焊接的发展,以及各种钛合金窄间隙焊接方法的现状,并对我国窄间隙焊接技术的发展做出了展望。     

窄间隙埋弧焊技术的新发展（二）

本文扼要叙述了窄间隙埋弧焊技术在国内外的发展概况及其优点。详细讨论了窄间隙埋弧焊的工艺特点。系统地论述了现代窄间隙埋弧焊装备的基本构成及其功能和技术特性,阐明了对焊接材料的要求,介绍了适用于窄间隙埋弧焊商品焊接材料的特性。说明了各种钢材的窄间隙埋弧焊工艺,并列举了厚壁压力容器纵环缝窄间隙埋弧焊典型焊接工艺规程。     

窄间隙焊技术在核电建设中的应用

窄间隙焊接是将常规的焊接工艺与窄间隙坡口结合在一起,通过专门的装置和控制技术而集成的一种新型焊接技术.介绍了常用的窄间隙焊接技术的优劣和应用现状,重点介绍了窄间隙焊接技术在核电站焊接上的应用,主要包括压力容器、核电站主设备和核电站主管道的焊接.展望了窄间隙焊技术在核电站建设中应用的前景和发展趋势,尤其是窄间隙焊机的国产...     

10Ni5CrMoV钢旋转电弧窄间隙GMAW研究

采用旋转电弧窄间隙GMAW焊接方法对40mm厚10Ni5CrMoV钢进行了焊接。对焊接接头形貌、接头组织、硬度、低温冲击韧性及抗拉强度分别进行了观察和测量。结果表明:焊缝成形较好,没有缺陷,焊缝组织由粒状贝氏体和铁素体组成,焊缝内硬度比较均匀,低温冲击韧性和抗拉强度均符合使用要求,成功实现了大厚板10Ni5CrMoV钢旋转电弧窄间隙焊接。     

窄间隙埋弧焊技术的新发展（五）

本文扼要地叙述了窄间隙埋弧焊技术在国内外的发展概况及其优点。详细讨论了窄间隙埋弧焊的工艺特点。系统地论述了现代窄间隙埋弧焊装备的基本构成及其功能和技术特性,阐明了对焊接材料的要求,介绍了适用于窄间隙埋弧焊商品焊接材料的特性。说明了各种钢材的窄间隙埋弧焊工艺,并列举了厚壁压力容器纵环缝窄间隙埋弧焊典型焊接工艺规程。     

窄间隙埋弧焊技术的新发展（三）

本文扼要地叙述了窄间隙埋弧焊技术在国内外的发展概况及其优点。详细讨论了窄间隙埋弧焊的工艺特点。系统地论述了现代窄间隙埋弧焊装备的基本构成及其功能和技术特性,阐明了对焊接材料的要求,介绍了适用于窄间隙埋弧焊商品焊接材料的特性。说明了各种钢材的窄间隙埋弧焊工艺,并列举了厚壁压力容器纵环缝窄间隙埋弧焊典犁焊接工艺规程。     

窄间隙热丝TIG焊接工艺研究及缺陷分析

研究了Polysoude窄间隙热丝TIG焊接系统的焊接工艺,分析焊缝产生缺陷的原因。通过对焊接电流、电弧电压、送丝速度、焊接速度、热丝电流等参数的优化分析,得到一组相互匹配的最优参数组合。试验结果表明,采用优化后的工艺参数对大口径无缝钢管进行焊接,可以获得焊缝表面形貌美观、内部无缺陷的优质焊接接头。     

双丝窄间隙焊接工艺参数对焊缝成形的影响

通过工艺试验,研究了双丝共熔池窄间隙焊焊丝与侧壁间距、双丝前后间距和双丝倾角3个工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,焊丝与侧壁间距减小,侧壁熔深和表面下凹增加;沿焊接方向双丝倾角为零时,侧壁熔深和表面下凹达到最大值;而在电弧和熔池热量的共同作用下,双丝前后间距增大,侧壁熔深和表面下凹先增大,后减小,在5～10 mm内达到最大值.在不形成指状熔深时,这3个参数对焊缝熔深影响不大.采用I形坡口会出现底部未熔合,调节这3个参数不能消除未熔合现象.     

高速旋转电弧窄间隙MAG焊焊缝成形的分析

采用平特性电源,研究了高速旋转电弧窄间隙MAG焊接工艺对焊缝成形的影响规律。结果表明,旋转电弧是通过热量的合理分配来改善焊缝成形,旋转频率对熔化速度的影响很小。提高旋转频率和降低保护气中CO2的含量有利于增加侧壁熔深,改善焊缝成形;但同时也容易造成电弧与侧壁短路,恶化焊缝成形,严重的将出现未熔合。所以在间隙小于10min时旋转频率应小于50Hz。焊接速度的变化不会影响过渡形式,但较低的焊接速度可以得到更大的表面下凹。     

窄间隙埋弧焊温度场数值分析

建立考虑电弧倾斜及坡口侧壁对电弧能量分配影响的热源模型,模拟两种焊丝姿态下的窄间隙埋弧焊温度场,通过试验验证模拟结果的正确性.结果表明,焊丝姿态的差异形成不同的温度分布特点.双丝焊时温度场呈沿焊接方向非对称分布,热量集中在远离侧壁侧,熔宽较大,侧壁熔深较小;单丝焊时温度场呈沿焊接方向对称分布,熔宽较小,侧壁熔深较大.双丝焊时侧壁熔合区受电流波动的影响较小.在前丝、后丝选用与单丝焊相同的电流及电压时双丝焊熔敷效率高,且具有产生更小过热区的倾向.     

窄间隙埋弧焊机微机控制系统的研制

采用８０Ｃ１９６单片机为控制核心,解决了窄间隙埋弧焊机的微机控制问题。所研制的控制系统由主机和智能操作盒组成,具有焊接参数预置、焊接参数显示,焊接参数打印等功能,在焊接过程中,对电弧电压主、焊接电流、接速度实现闭环控制,系统抗干扰能力强,性能可靠,功能齐全。     

窄间隙TIG横焊侧壁熔合行为

开展了不同焊接工艺参数对窄间隙坡口上下侧壁熔合行为研究。结果表明,钨极位置对下侧壁的熔深影响比较显著,钨极位置在-1.5mm到-2.5mm时,焊缝成形比较稳定。其次是焊接电流对于下侧壁熔深影响较大,基值电流在150~250A时下侧壁熔合良好。送丝速度和脉冲频率对于焊缝表面弯曲程度和夹角α影响较大,送丝速度增加至3000mm/min之后,夹角α接近直角;脉冲频率大于10Hz,焊缝表面弯曲程度变得很小,夹角α接近直角,以上两种情况严重影响下侧壁熔合。钨极位置和电弧电压对上侧壁熔合行为影响比较显著,钨极位置为1。5mm时,上侧壁开始出现咬边现象。送丝速度增加至3000mm/min时,焊缝与上侧壁的夹角开始变小。     

反应堆压力容器CRDM管座法兰与贯穿件对接焊工艺研究

针对CRDM贯穿件与管座法兰窄间隙坡口焊接时存在的保护效果难以保证、操作复杂程度高、效率较低等问题,研制了一种CRDM贯穿件与管座法兰窄间隙TIG焊专用焊枪,并开展了工艺验证试验。结果表明,该焊枪不仅可以在接头焊接全过程保证良好的保护效果,而且可以提高效率、节约成本。工艺试验证实,接头的化学成分、力学性能、完整性、晶间腐蚀试验结果均满足产品制造技术要求。     

窄间隙MAG焊侧壁熔深信息的获取与同步化

窄间隙焊中坡口侧壁熔深是反映焊接质量的重要参数,针对侧壁熔深信息难以直接获取的问题,提出一种窄间隙MAG焊熔深信息离线获取,并实现与其他焊接数据采集信息同步的方法。首先设计了一个划线装置,实现在工件上标记开始数据采集到结束数据采集的位置,其次通过平行焊接方向、在工件最大熔深位置处对工件进行切割、打磨、腐蚀,获取整体熔合线变化曲线,并采用人机交互的图像处理算法对熔合线进行边缘提取和函数拟合,实现侧壁熔深信息获取及与其他数据信息的同步,为进一步的熔深建模和控制研究奠定基础。     

Development of gap sensing system for narrow gap laser welding

Narrow gap welding with an oscillation laser beam is one of the effective processes for thick plate welding. To put this welding process into practical manufacturing, a groove-sensing system using image processing for narrow gap welding with an oscillation laser beam is used. This developed system uses still images of the weld zone taken by a coaxial CMOS camera. It can recognize the position of the groove wall by analysing the brightness distribution in the still image. It can then control the oscillation width and the laser-irradiated area by calculating the groove width and the groove centre position. Some narrow gap welding experiments were performed to evaluate the performance of the developed system. The results revealed that the developed system is effective for narrow gap welding with an oscillation laser beam. Using this system, the narrow gap groove can be welded even if the groove width has changed during the welding process.