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从焊接效率、焊缝质量和力学性能等方面,比较了双丝和单丝MIG焊接机器人对铝型材焊接的适用性。对于焊接4V坡VI型材,双丝比单丝焊接的焊丝熔化效率提高近1倍,而焊接热输入量降低了约18％,保护气体用量节约33％,焊缝抗拉强度提高约10～15MPa,非常适合轨道车辆中的长直焊缝的焊接。另一方面,双丝自动焊接机器人对操作者和设备本身要求更高,目前在轨道车辆行业普及程度并不高。因此,双丝取代单丝焊接仍需要一个长期的过程。     

MATHEMATICAL SIMULATION OF HEAT AND MASS TRANSFER IN PULSED ARC WELDING BY MELTING ELECTRODE

1.~nonTherearealargenumberofinvestigationswhichhavebeencarriedouttOdescribemathematicallythe"powersource--weldingarc"systeminweldingwithsyst6thaticshort--circuitingofthearcgapusingthemeanparametersofthecondihons.However,theydidnotreflectthetechnologicalstabilityoftheprocess,becauseadeviationofoneoftheseparameterswithinthelicitsofaseparatedricrocycleleadstoitsdisrUPtion.Inparticulax,whenweldingindifferentspatialpositions,thedeviationresultinginanincreaseofaspecificparameter,suchasthepeakshort-…     

高钢级油气输送管道环焊缝双丝焊接技术的应用

简介了输送管线的传统焊接工艺,以X80和X100级管线钢熔化极气体保护焊(GMAW)为例,讨论了高钢级管线钢焊接时存在的主要问题,并对比分析了X80级管线钢单丝焊和双丝焊的接头力学性能差别。侧重介绍了双丝焊工作原理及其优点,以及双丝焊接技术在某海底管线敷设中的应用情况。结果表明,高钢级管线钢环焊缝现场焊接时采用双丝焊接技术,不仅可以提高焊缝质量和焊接效率,而且可以降低焊接热影响区组织粗化和软化程度,有利于焊接接头力学性能的改善。     

影响高效MIG/MAG焊中焊接材料熔化效率的因素

针对高效MIG／MAG焊的熔化效率、熔化速率等概念进行了分析，提出了影响MIG／MAG焊接材料熔化效率的因素和提高焊接材料熔化效率的有效方法。     

铝合金AC-P-MIG焊丝熔化速度与焊缝成形

铝合金AC—P—MIG焊丝熔化速度主要受焊接电流、BEN比率的影响,在相同BEN比率下,焊丝熔化速度随焊接电流的增大而增大;在相同电流下,焊丝熔化速度随着EN比率的增大而增大．由于阴阳极等效压降的不同及电弧形态特征的差异,随着BEN比率的增加,焊丝得到更有效、更多能量的加热,故熔化速度加快．在同样送丝速度与焊接速度下,随着BEN比率的增加,焊接电流减小,熔深、熔宽减小,余高显著增大．因此AC-P—MIG可以有效解决薄板焊接易烧穿问题,并且可以提高搭接间隙范围,实现薄板的高速、高质量焊接．     

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。     

Integrated model for assessment of electromagnetic force field due to arc welding

Abstract

Computation of the electromagnetic force over a wide range of consumable arc welding parameters is difficult with available models because of the need for experimentally evaluated electrode extension for every individual set of parameters. This becomes more complicated in case of submerged are welding, because the welding arc remains buried beneath flux. This study presents a new approach of integrating mechanistic model of electrode extension with the computational model of electromagnetic force, wherein the apparent electrode extension is obtained by solving the electrode melting rate equation. The proposed approach is demonstrated through a case on submerged arc welding. The effect of current, voltage, electrode diameter, contact tip to workpiece distance and polarity, on the electromagnetic force, is determined and analysed. This investigation shows that detrimental effects of welding electromagnetic force can be restricted without compromising productivity because after initial rapid increase, no considerable change in melting rate is caused by the force under consideration.     

高效焊接技术研究现状及进展

弧焊高效焊接技术主要以提高熔敷效率和焊接速度为目的.其中高熔敷效率焊接主要是在单位时间内熔化更多的焊接材料,代表工艺为T.I.M.E.焊接;高速焊接是在提高焊接速度的同时提高焊接电流,以维持焊接热输入大体上保持不变,代表工艺以多丝弧焊技术为主.此外,高效焊接技术还包括其它焊接方法,都可以大大提高焊接效率,主要有激光复合焊,A-TIG焊等.文中主要介绍了这几种典型的弧焊高效焊接技术的研究现状及其进展.     

高强Al-Cu合金脉冲MIG焊工艺

研究了单丝单脉冲、单丝复合脉冲和双丝TandemMIG焊对高强A1-Cu合金焊缝组织及性能的影响。试验结果表明，单丝复合脉冲焊接时，峰值电流周期性变化引起的熔池液体强烈的搅拌作用，使熔池的温度梯度降低，固液界面前沿成分过冷区中的形核核心增加，促进了焊缝组织的细化，提高了焊缝的强度和塑性。双丝MIG焊高的热输入和快的焊接速度，使焊缝产生了粗大的等轴枝晶组织，并增加了晶界和枝晶间共晶相的数量，使焊缝的强度、硬度和塑性降低。     

AC MIG与DC MIG焊接工艺及控制的分析

比较分析了DCEP P MIG焊与DCEN MIG焊的焊接现象,在此基础上,解释了研究开发AC P MIG焊的意义。AC P MIG焊克服了DCEP MIG焊时容易产生的磁偏吹现象,且比DCEP P MIG焊的焊丝熔化速度快、焊缝熔深浅。AC P MIG焊有多种电流模式,其交流电流负极性比率AC I EN％主要用于控制焊缝熔深,其交流电流正极性脉冲Ip主要用于控制熔滴过渡,最理想的是1周1脉1滴的熔滴过渡形式。根据有关的研究表明,在相同送丝速度的条件下,AC P MIG焊的焊缝熔深随AC I EN％增加而减小,焊缝表面光泽好,焊丝熔化金属热含量低等,这些特点最适宜用于焊接薄板。     

搅拌摩擦焊过程数学模型建立的影响因素及现状

在此主要研究搅拌摩擦焊过程数学模型建立的几个重要影响因素，并结合工艺试验对国内外的研究现状和模型建立过程中涉及到的问题进行了阐述。结果发现，搅拌摩擦焊的焊接工艺参数、搅拌头探针产生的热量等都对温度场模型的建立起着重要作用。另外，轴肩与工件的摩擦系数、搅拌头轴肩的压力、搅拌头探针的形状都影响着焊缝的成形质量和焊缝区流场模型的建立。     

CO2焊接过渡过程的仿真

深入探讨了CO2焊的短路过渡行为，试图通过计算机仿真的方法对CO2焊短路过渡过程中的各种参数进行定量的分析。简化了焊接电源及弧长的数学模型。根据焊丝直径、送丝速度确定电感对燃弧的影响关系函数。把电感与短路峰值电流的关系近似为一个分段函数的数学模型。在根据切合实际的条件进行适当简化的基础上，确定了数学模型的边界条件，利用数值模拟的方法，推导出实用的数学模型。用计算机高级语言将模型编译成能在计算机上运行的程序软件，输出波形变化情况，通过模拟示波器即可以观察试验结果。经对比证明仿真结果与实际很接近。     

Joule heating of solid wires in MAG welding

There are numerous studies^1-12 concerning the melting rate of welding wire and various investigations have been carried out on welding current, welding current waveform, wire extension, polarity, chemical composition, wire diameter, arc length, shielding gas composition and melting rate. Joule heating of bulk wire has been a large contributory factor to the melting rate of solid wire for carbon steel (hereafter referred to as either wire or solid wire) and Joule heating is a crucial factor in aspects of melting stability. However, there are few case studies concerning the detailed measurement of Joule heating at the contacts between the contact tube and wire and the calculation of melting rate.     

高频脉冲TIG焊电弧阳极行为的研究

本文首次测定了高频脉冲TIG焊电弧阳极的平均电流密度分布及其中心电流密度动态过程,研究其变化规律并建立了数学模型,从而探讨了高频脉冲TIG焊电弧的高频效应机理。实验研究表明高频脉冲TIG焊电弧阳极能量密度高于直流电弧,小电流时高频效应显著,适宜焊接精密超薄件,推荐脉冲频率为20kHz。     

爆炸焊接技术及工程应用

爆炸焊接窗口是获得良好结合质量的重要方法,计算的理论模型和参数选择对结果至关重要. 从爆炸焊接参数出发,通过分析爆炸焊接窗口边界公式的发展历程、理论假设和参数选择,总结得到方便使用的窗口计算公式. 将其应用到钛/铝焊接中,分析了钛与不同牌号铝合金的焊接方式,预测了不同装药比时焊接界面的质量. 结果表明,随着铝合金硬度的升高,可焊窗口逐渐减小. 当焊接参数位于窗口中部时,界面成小波状,结合质量好;焊接参数接近窗口上限时,界面成大波状,存在大量微观缺陷.焊接窗口是重要的研究手段,能够较好的指导生产实践.     

铝合金液态填充焊的工艺特性分析

采用高速摄像和工艺试验相结合的方法分析了液态填充焊的影响因素,进行了焊接接头质量分析.结果表明,激光液态填充焊有两种填充模式:焊丝半熔态、焊丝全熔态.焊接电流较小时,焊丝为半熔态,液态填材顺焊丝流向熔池;焊接电流较大时,焊丝为全熔态,依靠间隙的毛细作用,能稳定的流入熔池中.随着焊接速度的提高匙孔距熔池边缘的距离变小.为了使液态填材稳定的过渡到熔池中,光丝间距应控制在-0.5~2.0 mm范围内.经过接头质量分析发现:与激光填丝焊相比,液态填充焊接焊缝中的气孔率明显降低.     

临氢高压换热器用Ω环的焊接

高压换热器用Ω型密封环材质为奥氏体不锈钢316L,由于Ω环弯管较薄,且结构特殊,施焊空间狭小,焊接困难,一般采用手工钨极氩弧焊;为防止背面金属氧化,Ω环内应充氩气保护,由于Ω环腔体较大,将浪费大量氢气,且保护效果不理想.通过焊接试验,在Ω环中间对接焊缝焊接时采用一种具有特殊涂层的焊丝打底(TGF316L),焊接时,涂层...     

电子束二次熔焊人工神经网络模型的建立和分析

通过工艺试验，基于人工神经网络建立电子束焊接参数与二次熔焊接头力学性能之间的数学模型，分析研究了电子束焊接参数对焊缝力学性能的影响规律。为选择合适的二次熔焊工艺参数提供了理论依据。     

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。     

旁路耦合微束等离子弧热特性及焊缝成形特点

针对传统微束等离子弧焊中焊丝熔敷率与焊接电流不能解耦的局限,提出旁路耦合微束等离子弧焊方法.通过给外填焊丝添加一电流,使焊丝与焊枪钨极间产生一个旁路电弧,实现熔化母材热量与熔化焊丝热量的解耦,确保熔化母材电流稳定的同时提高填充焊丝的熔化速度.对旁路耦合微束等离子弧焊的熔敷率、母材热输入及焊缝成形质量进行试验研究.结果表明,该方法既保持了传统微束等离子弧焊的优点,又在提高焊丝熔敷率的同时降低母材的热输入;并在其它焊接参数保持不变时,随旁路电流的增加,焊缝的熔宽、熔深和稀释率减小,余高和成形系数增大.