自保护药芯焊丝工艺性评价

采用高速摄影、电弧参数快速采集分析系统以及焊接工艺性试验方法,对3种自保护药芯焊丝的熔滴过渡、焊接电流、电弧电压和焊接工艺性进行了试验研究.结果表明,在文中试验条件下,可以采用低于17.5 V,持续时间大于0.5 ms的电压值表征自保护药芯焊丝弧桥并存过渡,并统计出弧桥并存过渡的频次;可以计算出描述自保护药芯焊丝弧桥并...     

药芯焊丝焊接工艺性分析

药芯焊丝的焊接工艺性是焊丝质量的一个重要方面,目前尚没有科学可行的方法对药芯焊丝的焊接工艺性进行评价.仅凭经验很难对焊接工艺性做出准确判断.药芯焊丝的焊接工艺性决定于熔滴过渡形态,细熔滴过渡时焊接过程比较稳定,是理想的过渡形态.在电流一定的条件下,不同的药芯焊丝形成细熔滴过渡形态所对应的焊接电压不相同,它反映了某种焊丝形成细颗过渡的趋势大小.短路概率越小,短路时间T1的频率越少,可认定某种焊丝细熔滴过渡倾向越大,焊接工艺性越好.     

一种新型厚壁全位置药芯焊丝自保护焊

针对大口径厚壁管道的焊接,采用自行研制的全位置焊接机器人,研究和设计了一种新型厚壁全位置药芯焊丝自保护焊的工艺流程.根据该工艺流程,通过编写控制程序和示教,管外壁采用向上焊,管内壁采用向下焊的焊接工艺进行了试验.试验表明,随着焊接角度的增加,焊接电压逐渐增大,但增加幅度变小;焊接角度较小时,焊枪的角度也应较小,对应的机器小车行走速度可以适当增加.试验结果表明,该种焊接工艺完全适用于大型厚壁管道的自动化焊接.     

自保护药芯焊丝的国内外研究进展

指出了研究自保护药芯焊丝的重要性，着重介绍了国外通过热力学和动力学预测自保护药芯焊丝焊缝微观组织和夹杂物形成的方法。高铝焊缝和低铝焊缝微观组织的差异主要是由于δ-铁素体转变为奥氏体的动力学不同以及冷却速度的影响造成的。国内的研究主要集中在自保护药芯焊丝熔滴过渡及焊缝金属的韧化方面，颗粒过渡、射滴过渡是自保护药芯焊丝中两种较理想的过渡形式，对高铝系熔敷金属可通过添加微量硼和稀土进行韧化，并对韧化机理进行了探讨。     

自保护药芯焊丝电弧稳定性分析

采用汉诺成焊接质量分析仪对自保护药芯焊丝(SSFCW)的焊接电参数进行了测试分析,发现电压标准偏差△ U越小,电流标准偏差△I也越小,其变异系数δ U和δI也越小,电弧稳定性越好.通过对U-I图和电弧电压偏差直方图的分析,提取出某些反映电弧稳定性的信息,该信息对于评定自保护药芯焊丝工艺性能提供了参考.U-I图中电弧瞬时工作点轨迹越集中,电孤电压偏差直方图分布越集中越高,电弧稳定性越好.     

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.     

自保护药芯焊丝熔滴过渡及飞溅分析

电弧物理特性是影响电弧行为和焊接飞溅的重要因素。利用高速摄像技术和汉诺威弧焊分析仪观察分析自保护药芯焊丝的电弧行为、熔滴过渡特征与飞溅形式的关系。研究发现,自保护药芯焊丝电弧在滞熔渣柱周围环绕旋转、熔滴过渡的模式以及焊接冶金反应是形成焊接飞溅的主要原因。焊接过程中自保护药芯焊丝主要有五种飞溅形式:爆炸飞溅、电弧力引起的飞溅、气泡放出型飞溅、颗粒偏飞和熔池飞溅。统计结果表明,爆炸飞溅是数量最多的飞溅。     

氟化物对自保护药芯焊丝电弧稳定性的影响

为了改善自保护药芯焊丝的焊接工艺性能,采用了高速摄影、水中收集熔滴、焊接飞溅测试等试验方法,研究了渣系组分中氟化物对自保护药芯焊丝电弧稳定性的影响规律.研究结果表明:随着药芯中CaF2含量的增加,电弧形态由扩散型转变为集中型,电弧稳定性逐渐恶化;在药芯中用一部分的Na2SiF6代替CaF2,可以提高电弧稳定性,改善工艺性能.综合考虑氟化物对电弧稳定性的影响,药芯中选用CaF2 45%～47%,Na2SiF6 3%～5%较为合适.     

极性对全位置自保护耐磨堆焊药芯焊丝工艺性能的影响

通过采集的焊接电流波形图、焊接电流概率密度分布曲线图和焊接电流变异系数评判了不同极性焊接时的电弧稳定性,结果表明, AP-55焊丝直流正接的电弧稳定性优于直流反接;通过飞溅率测试试验对比了不同极性焊接时的飞溅情况,结果表明,AP-55焊丝直流正接的飞溅小于直流反接,且直流正接的飞溅颗粒较小,容易清理。     

保护气体对金红石型药芯焊丝电弧行为影响分析

采用高速摄像装置及汉诺威弧焊分析仪分析了金红石型药芯焊丝在100% CO₂及80% Ar+20% CO₂气体保护焊时的熔滴过渡模式及电弧形态.结果表明,100% CO₂气体保护焊时小、中、大参数均出现排斥过渡特征,随电弧电压与焊接电流增加,熔滴尺寸减小,过渡频率增加,出现滴状过渡,波形呈锯齿状;80% Ar+20% CO₂气体保护焊时以滴状过渡为主,大参数时出现射滴过渡,波形近似直线.前者渣柱仅出现于熔滴形成长大的初期,后者在熔滴过渡全过程均有渣柱存在,且对熔滴过渡有一定的导向与稳定作用.这与电弧形态不同,熔滴与渣柱受电弧热作用的效果不同有关.     

自保护药芯焊丝弧桥并存过渡试验分析

采用高速摄影、汉诺威弧焊质量分析仪和体式显微镜对自保护药芯焊丝弧桥并存过渡特征和过渡机理进行了试验研究,结果表明:弧桥并存过渡是一种液桥持续存在的同时电弧不熄灭的熔滴过渡模式,是自保护药芯焊丝主要熔滴过渡模式之一;电弧电压和焊接电流波形没有短路过渡特征,表现为一定范围内小幅波动,与弧桥并存过渡特征相对应;电压概率密度分...     

激光介入不锈钢自保护药芯焊丝MAG电弧堆焊熔滴受力分析

以不锈钢自保护药芯焊丝为研究对象,借助高速摄像采集了激光介入MAG电弧堆焊的熔滴和电弧图像,研究了激光介入不锈钢自保护药芯焊丝MAG电弧堆焊的熔滴受力. 结果表明,激光的介入改变了焊丝端头熔化状态,焊丝端头发生局部熔化、半熔熔化、全熔熔化三种状态;增大了电磁收缩力、等离子流力在焊丝轴线上的分力,有利于熔滴过渡;减小了表面张力,有利于细化熔滴;增加了气体动力,在合适的激光参数下促进熔滴过渡;熔滴过渡轨迹出现了右偏轴过渡、左偏轴过渡、沿轴过渡三种模式.     

钢轨自保护药芯焊丝自动窄间隙电弧焊工艺及装备研究

无缝线路建设的大范围展开迫切需要性能、质量、生产效率相匹配的原位焊接方法,目前使用最多的为铝热焊和电弧焊.介绍了窄间陈电弧焊在钢轨焊接中的应用,并重点对电弧位置实时检测技术和自保护药芯焊丝自动钢轨窄间隙电弧焊工艺及装备进行了说明.进行接头性能试验,结果表明:采用钢轨自保护药芯焊丝自动窄间隙电弧焊焊接的接头性能良好,完全...     

低气压对自保护药芯焊丝焊缝成形的影响

对低气压地区自保护药芯焊丝电弧焊接的焊缝成形及其影响因素进行了研究.结果表明,在相同焊接工艺参数设定下,气压愈低,焊缝的熔深愈浅、熔宽愈宽、余高愈小;气压降低导致电弧的冷却作用减弱,弧柱区的直径与正常气压相比将增大,电弧的稳定性和挺度下降.电弧行为的改变影响了焊缝成形质量,气压越低,焊缝成形的对称性越差;焊炬高度的增加对焊缝成形及电弧稳定性同样有不利影响,适当增加送丝速度和降低电弧电压有助于焊缝成形质量的改善.研究结果为低气压地区的自保护药芯焊丝焊接工艺参数制定和优化提供了科学依据.     

Effect of oxygen-containing additives on weld penetration in self-shielded flux cored arc welding

The effect of Fe₂O₃ and Li₂CO₃ additives in flux core on the weld metal oxygen content and weld penetration in self-shielded flux cored arc welding were studied schematically. The result shows that the oxygen content in the weld metal and weld penetration both increased with the Fe₂O₃ addition increased in the range of 5wt.% to 20wt.% . The oxygen content in the weld metal was increased with the Li₂CO₃ addition increased in the range of 1wt.% to 8 wt.%. However, the weld penetration decreased when Li₂CO₃ addition exceeding 4 wt.%. High-speed photographic images show that when Fe₂O₃ addition in flux core exceeding 15wt.%, droplet became excessively large, so that spatters were frequently generated in large numbers. In this study, Fe₂O₃ and Li₂CO₃ in the amount of 11wt.% and 4wt.%, respectively, jointly added in the flux core can achieve a deeper weld penetration with sound usability characteristics.     

气保护药芯焊丝合金元素C、Mn过渡行为

研究了Ni—Cr系高强度结构钢气保护药芯焊丝的C、Mn合金元素的过渡行为。结果表明，在纯CO2与Ar 20％C02气保护条件下，合金元素Mn的过渡均处于损失状态，并且随着焊丝自身或保护气氧化性的增加，其损失增大。因此，若要减少Mn的损失，减少电弧气氛及焊丝本身的氧化性是比较有效的途径。而合金元素C的过渡则随着焊丝自身氧化性的增加，由增碳型过渡发展到损失型过渡。保护气氧化性的增加更容易发生增碳型过渡。所以，若要抑制增碳型过渡，减少电弧气氛氧化性和提高焊丝本身的氧化性是比较有效的途径。     

药芯焊丝电弧焊电弧形态与熔滴过渡行为的研究

基于数码照相技术研究了CO2保护气氛下,渣系和焊接参数对药芯焊丝电弧焊（FCAW）电弧形态和熔滴过渡行为的影响。研究发现,酸性及金属芯渣系药芯焊丝在所有焊接参数下电弧扩散角相差不大,碱性渣系药芯焊丝因药芯中含大量消电离元素,大焊接参数下电弧扩散角比其它两种渣系小;金属芯药芯焊丝大焊接参数下发生“半潜弧”,可见弧长显著缩短。随着焊接参数增大,酸性,碱性,金属芯药芯焊丝均依次出现如下熔滴过渡类型;短路过渡、大滴排斥过渡、细颗粒过渡,均未发生喷射过渡。