铝合金交流脉冲双面弧焊工艺试验及特点分析

通过工艺试验,详细分析了LYl2CZ铝合金板交流脉冲等离子弧（PA）-钨极氩弧（GTA）双面弧焊（DSAW）的工艺特点。通过与常规钨极氩弧焊和等离子弧焊工艺比较,发现该工艺可以显著增加熔深,减小焊后热变形,提高焊接生产效率。分别采用多孔喷嘴和单孔喷嘴进行了对比试验,其中采用多孔喷嘴能够有效防止双弧的产生,采用单孔喷嘴能够获得较大熔深。当采用小孔型交流脉冲双面弧焊工艺焊接铝合金时,由于小孔的存在,焊接过程中阴极雾化效果降低,影响焊缝成形及质量。     

矩形波交流电源的研制及工艺试验

本文介绍了一种新型方波交流焊接电源,其主回路是由普通直流焊接电源和可控硅逆变器组成.该逆变器将直流转变为方波交流.直流电源的空载电压为70V,不需要特殊措施,即可保持每次电流过零后的稳定再引燃,可使10A以上的交流电弧稳定燃烧.电流的交变频率,正负半波的通电时间比,正负半波的电流比值皆可在一定范围内自由调节。工艺试验证明,利用这种电源进行铝合金钨极氩弧焊时,可控制雾化区的宽度,调节工件上的线能量,提高钨极的寿命,可以更有效地利用电弧热和力的作用来满足某些焊接工艺的特殊需要.这种电源也可满意地用来进行碱性焊条的手工焊,电弧稳定并可避免磁偏吹现象.     

片状偏钨极氩弧载流区的静电探针分析

为保证窄间隙焊接钨极的载流能力,采用截面为矩形的片状偏钨极,并通过低扰动静电探针对片状偏钨极氩弧载流区形态及电流密度分布进行分析. 结果表明,偏钨极前端斜边倾角在3°~8°时,能够对电流产生有效的导向作用,并造成电流密度分布更加集中; 相同焊接工艺参数下与圆柱钨极氩弧相比,片状偏钨极氩弧具有更大的载流区截面积及更小的电流密度;随着焊接电流的增加,载流区将获得更大的电流密度,且在靠近电弧截面中心的区域内电弧能量更加集中.     

Effect of activating flux on arc shape and arc voltage in tungsten inert gas welding

The effects of activating fluxes on welding arc were investigated. A special set of water-cooling system and stainless steel were used as parent material. During welding process, high-speed camera system and oscillograph were used for capturing instantaneous arc shape and arc voltage respectively. The experimental results indicate that the SiO2 flux can increase the arc voltage, while TiO2 has no this effect on arc voltage. Compared with conventional tungsten inert gas welding （C-TIG）, it is found that the arc shape of A-TIG welding used with the SiO2 flux has changed obviously.     

空心钨极同轴填丝焊接丝弧交互作用机制

空心钨极同轴填丝焊接焊丝与电弧(丝-弧)交互过程是决定焊接质量的关键.首先利用高速摄像观察分析了空心钨极电弧与实心钨极电弧形态,及其对焊缝成形特征的影响规律,然后构建了熔丝过程受力模型,系统分析了同轴填丝焊接过程中熔滴形成及过渡过程动力学特征.结果表明,空心钨极电弧表面辐照区域大于实心钨极,在大电流工艺条件下焊缝成形稳定;熔滴形成阶段,焊丝末端熔滴处于静力平衡状态,在较大表面张力作用下,无法自发从焊丝末端直接过渡进入熔池;熔滴过渡阶段,部分电流从焊丝流过,产生电磁收缩力,引起焊丝与熔池之间的熔滴摆动.     

VPTIG焊接电流参数对电弧形态及焊缝质量的影响

采用高速录像系统、记忆示波器同步实时采集变极性氩弧（VFFIG）焊接电流、电弧形态信息,比较分析了VFFIG焊接电流频率、直流电极接负（DCEN）时间和直流电极接正（DCEP）时间、DCEN及DCEP电流幅值5个参数对电弧形态及焊缝质量的影响。结果表明,通过调节以上5个参数,可以控制电弧形态、电弧力及焊接热输入,从而控制熔深及焊缝正反面成形;控制焊缝两侧清理区宽度;减少钨极烧损。采用平板对接低频脉冲调制铝合金VFFIG焊接工艺,单道焊熔深可达6min,焊缝成形良好、质量可靠。     

发展中的变极性焊接电源技术

变极性电源是一种用于铝合金焊接的新型焊接电源，其焊接电流频率和正负半波电流幅值，时间比可以分别独立调节，输出电源过零极快，因此电弧稳定性得到大大改善。在保证阴极清理作用的前提下，可以最大限度地减少钨极的烧损。目前主要应用于TIG焊和PAW焊中，和焊接铝及铝合金。随着电弧信息测控技术的不断进步，将加深对变极性焊接过程的认识，促进变极性焊接电源的发展和应用。     

不预热情况下的紫铜TIG焊熔池温度场的数值模拟

焊接过程是一个迅速而又极不均匀的物理化学冶金过程,焊接熔池一直是焊接模拟的一个重要领域.根据能量守恒的基本原理和钨极氩弧焊(TIG)工艺的特点,建立了运动电弧作用下紫铜非稳态TIG焊接熔池形态的数值分析模型,分析中引入了热焓的概念和表面双椭圆分布的热源模型,较好地满足了TIG焊接数值模拟的要求.在不预热的情况下采用Ar N2对厚壁紫铜进行了TIG焊接的研究,并在不同工艺参数下将试验值与计算值进行了比较.结果表明,计算的结果与实际测量的结果较为吻合,证明了模型的可靠性和正确性.     

45钢与42CrMo合金钢焊接工艺

对45钢和42CrMo合金钢的焊接性能进行了分析,制订了45钢与42CrMo合金钢安全联轴器的焊接工艺。采用手工电弧焊或CO2气体保护焊,严格执行焊接工艺,均能得到满足性能要求的焊缝。     

钛合金带热沉钨极氩弧焊中热沉作用

采用数值模拟和实验相结合的方法研究了钛合金TC4薄板常规及带热沉的钨极氩弧焊焊接过程中温度及应力应变的分布,考察了热沉对温度场和应力应变场的影响规律,探讨了使用该技术实现应力和变形控制的机理.结果表明:带热沉的钨极氩弧焊焊接过程中,紧随热源之后热沉急冷作用使得试件形成马鞍形温度场,而热沉作用部位温度最低.热沉作用部位的急冷收缩对周围金属产生拉伸作用,使得焊缝及近缝区金属升温过程中产生的压缩塑性应变减小,冷却过程中产生的拉伸塑性应变增大,接头中不协调应变减小,残余应力降低.实验测量与有限元模拟结果吻合良好,证实了采用热沉控制应力与变形的有效性和有限元模型的正确性.