T.I.M.E.高速气保焊性能与应用研究

对T.I.M.E.高速气保焊的原理与性能进行了研究,介绍了保护气体、焊丝伸出长、焊接电源、焊枪设计、送丝机构和焊接效率等方面的特点,并进行了与普通MAG焊对比的焊接性能试验,得出采用高速气保焊工艺所焊试板的各项性能符合标准要求。     

MAG三丝焊工艺试验

MAG三丝焊设计基于分体式的双丝焊枪,在双丝焊枪的正中间加入第三焊丝,利用双丝焊的热量来熔化第三焊丝。针对7 mm焊脚的水平角焊进行了焊接工艺试验。结果表明,MAG三丝焊与双丝焊焊缝质量相当,焊缝晶粒更细小,熔敷效率提高20%,焊接速度更快,显现出了MAG三丝焊的一定优势。     

螺旋缝焊管预焊的焊接设备与工艺

介绍了螺旋缝焊管预精焊法生产中预焊技术的特点、预焊焊接设备与工艺.采用两台DC 1000A进口电源、Ar+CO2+O2三元混合气体配比器、英国某公司开发的激光跟踪系统和机械科学研究院哈尔滨焊接研究所研制的陶瓷复合喷嘴可自身旋转清渣的大电流MAG空冷焊枪,结合大电流高速MAG焊接工艺进行预焊,对预焊后的试样进行焊缝成型和...     

压焊设备

在锅炉水冷壁焊接生产中MPM焊机的应用 介绍了引进的12头MPM焊机。该焊机采用脉冲MAG焊工艺，12把焊枪上下同时对管屏进行焊接，管屏一次焊成。对该机的设备、焊枪及焊接程序、焊接电源特点、焊接参数调整及管屏焊接工艺措施作了介绍。     

非共熔池双丝高速MAG焊缝成形焊枪倾角及位置影响研究

利用正交试验法对非共熔池双丝高速MAG焊T形接头焊接进行了研究,分析了双焊枪倾角及位置对于高速焊焊接常见缺陷咬边与驼峰的影响规律。结果表明,非共熔池双丝高速MAG焊在一定的速度范围内(1 200~1 500 mm/min)不会出现驼峰,且后枪位置是影响焊缝咬边的主要因素。     

基于MIG/MAG的环缝焊机焊枪运动控制机构设计及运动特性研究

针对网架钢结构中管端环缝的焊接现状,以及焊接规范中基于MIG/MAG焊对焊接速度控制精度的要求,设计了环缝自动焊接专机中焊枪运动的控制机构,给出了无急回特性的曲柄摇杆机构存在的条件,建立了摇杆摆动运动的数学模型,并对一组不同参数的曲柄摇杆机构进行了运动特性仿真,得出了焊枪摆动机构的优化设计方案.理论分析和实验结果显示:此设计方案完全可以满足基于MIG/MAG焊对焊枪摆动控制的要求,并使曲柄摇杆机构具有最佳的运动特性.     

中厚板多电弧复合焊焊接参数对焊接质量的影响

采用六丝多层单道MAG自动焊对30 mm厚的Q235钢板进行一道成形焊接试验,通过对不同焊接工艺参数下的焊缝成形、接头质量、微观组织结构、力学性能的分析,研究了其焊接工艺特性。结果表明,在其他焊接工艺参数不变的情况下,钢板的对接间隙、相邻焊枪的垂直距离和相邻焊枪的水平距离会对焊缝的背部熔透、侧壁熔合、熔敷量产生显著影响。     

机器人四丝共熔池脉冲MAG焊

设计开发基于DSP的四丝脉冲MAG焊控制器,构建机器人四丝脉冲MAG焊系统,并进行了机器人四丝脉冲MAG焊的焊接试验,对不同相位关系下的四丝脉冲MAG焊熔滴过渡行为进行了高速摄影分析。试验结果表明,该四丝脉冲MAG焊控制器性能可靠、稳定,可实现双丝、四丝的脉冲MAG焊接;基于四丝脉冲MAG焊控制器的机器人焊接系统,能够较大幅度提高焊接速度和熔敷率,提高焊接生产效率。对两种不同脉冲相位关系熔滴过渡的高速摄影图片的观察分析表明,交替和随机脉冲相位关系在多丝焊中可以较好地实现一脉一滴的熔滴过渡模式,且焊缝外观质量较好。     

核电站SC结构MAG单面焊双面成形焊接接头性能分析

以核电站SC结构焊接为研究对象,进行了MAG单面焊双面成形焊接工艺试验,分析了焊接接头横截面上不同位置的化学成分、硬度、冲击韧性、金相组织,通过试验分析,证明了核电站SC结构MAG单面焊双面成形焊缝接头性能具有良好的一致性,验证了MAG单面焊双面成形工艺的可靠性。     

三电极MAG高速角焊焊接工艺实验研究

在实际船厂的角焊焊接工艺应用中,多电极焊接工艺主要集中于双电极MAG焊接,焊速最大目前可以达到1.2m/min.为了进一步提高焊接速度,本文采用焊速可达1.8m/min的三电极高速弧焊角焊明弧焊接工艺,进行了焊接规范组合与空间位置实验.实验表明:焊接线能量相近时,焊缝成形参数均在一定范嗣内波动.焊接参数对焊接过程的稳定性影响显著,不同的焊接规范组合时,PNP极性组合的稳定性比NPN的稳定性差;焊枪倾斜角度随着角度的增大稳定性变差;焊丝距离在20和45mm时稳定性最差,而在其范围之间的焊接稳定性随着距离的增大而变好;夹角在20°和50°时稳定性较好.     

High speed TIG–MAG hybrid arc welding of mild steel plate

A TIG–MAG hybrid arc welding process was proposed to achieve high speed welding. The influences of hybrid arc welding parameters on welding speed and weld appearance were studied through orthogonal experiment and the microstructures and mechanical properties of weld were tested and compared with that of the conventional MAG weld. The TIG–MAG hybrid arc welding speed could reach up to 3.5 m/min for bead-on-plate welding of 2.5 mm thick mild steel plate under the condition of high quality of weld appearance and 4.5 m/min for butt welding of 2 mm thick mild steel plate, respectively. The mechanical properties of hybrid arc weld were not lower than that of the conventional MAG weld. The assistant TIG arc could effectively stabilize the MAG welding current and MAG arc voltage in high speed TIG–MAG hybrid arc welding process. The stable hybridization obtained by balance between TIG and MAG welding current and proper wire-electrode distance was a key factor to stabilize the welding process.     

Experimental determination of the critical welding speed in high speed MAG welding

In high speed MAG welding process, some weld formation defects may be encountered. To get good weld quality, the critical welding speed beyond which humping or undercutting weld bead can occur must be known for different conditions. In this research, high speed MAG welding tests were carried out to check out the effects of different factors on the critical welding speed. Through observing the weld bead profiles and the macrographs of the transverse sections of MAG welds, the occurrence tendency of humping weld was analyzed, and the values of critical welding speed were determined under different levels of welding current or voltage, and the effect of shielding gas compositions on the critical welding speed was also investigated.     

低功率YAG激光-MAG电弧复合焊接不锈钢

以0Cr18Ni9Ti不锈钢钢板为试验材料,研究了低功率脉冲YAG激光-脉冲MAG电弧复合热源和单脉冲MAG焊接不锈钢.结果表明,低功率脉冲YAG激光-脉冲MAG电弧复合热源同样具有大功率激光-电弧复合焊接才有的增加熔深、提高焊接速度、稳定焊接过程等优点;低功率脉冲YAG激光的加入改变了电弧形态,电弧根部被吸引和压缩现象显著,提高了能量利用率;与单脉冲MAG堆焊相比,在相同焊接速度下复合焊最大能增加熔深1.3倍,在相同熔深下复合焊的焊接速度可以提高50%;复合焊焊缝的晶粒较单MAG焊缝中的晶粒细小,其焊缝抗拉强度比单MAG的好,断裂属于延性断裂.     

激光-短路MAG复合热源焊接过程稳定性的影响因素

以低碳钢为研究对象,通过焊接电弧分析仪,对比研究了激光-短路MAG电弧复合热源焊接过程中焊接速度、激光与电弧的相对位置对焊接过程稳定性的影响规律.结果表明,随着焊接速度增加,MAG和激光-短路MAG复合热源焊接过程稳定性都会降低,但由于激光的引入,复合热源在高速焊接过程更稳定.与MAG相比,复合热源可以提高极限焊接速度1倍以上;复合热源焊接过程中,与激光在前引导焊接相比,电弧在前引导焊接过程稳定性更高.     

New structure of automatic torch and new approach for controlling drop transfer in rotating spray welding arc

Abstract

Using computer aided design/computer aided manufacturing technology, an automatic welding system is designed and manufactured for high current, high speed, and high deposition metal arc active gas (MAG) welding. The welding torch structure is evaluated and optimised via the finite element method and practical welding technology experiments. Finally, the process of high deposition MAG welding is investigated, and it is highlighted that on application of a longitudinal magnetic field to the high deposition MAG welding process, a steady metal transfer and drop deposition condition can be achieved, which is suited to the demands of high current, high speed welding technology.     

带状电极MAG焊工艺熔滴过渡分析

采用氙灯背光高速摄像系统对带状电极MAG焊的熔滴过渡进行了研究.试验发现,随焊接工艺参数的增大,钢带端部熔化变得均匀,由多个熔滴并存转变为只产生一个熔滴.熔滴在长大过程中沿钢带端部移动,过渡位置不定.随焊接参数由小到大变化,熔滴依次呈现短路过渡、大滴过渡、射滴过渡、射流过渡和旋转射流过渡等形式.结果表明,射滴过渡是带状电极MAG焊熔滴过渡的主要方式;电流、电压波形与熔滴过渡形式之间有很好的对应关系;由于其特殊的电极形状和熔滴过渡特点,带状电极MAG焊适合大电流高速焊,可以提高焊接效率.     

大电流密度MAG焊接试验研究

以导电嘴至工件的距离、焊接速度、气体流量、送丝速度的因素对大电流密度（大于442A/mm^2)MAG焊接进行了正交实验研究，为开发实用的大电流密度MAG焊接工艺提供了参考。     

基于Fluent的窄间隙TIG焊枪结构优化设计

针对大型工程项目当中的大口径、大厚壁、深窄间隙坡口的管道对接需求,设计了一款窄间隙TIG(NG-TIG)焊枪,并实现高效率焊接。该枪体为非对称的一体化扁平式结构,在间隙宽度为10 mm、深度15 mm的U形坡口内进行焊接试验,发现在窄间隙焊接过程中出现了焊缝成形不连续、焊缝出现气孔及电弧不稳等问题。为了达到理想的焊接工艺效果,文中通过Fluent软件进行了数值模拟仿真分析,对窄间隙TIG焊枪的保护气输送通道及其出口布局进行了结构优化,并且在与传统TIG焊枪的保护气体流量及运动轨迹等方面进行对比后,发现保护气体在钨极周围均匀向外扩散,且速度与传统TIG焊枪的气体保护状态接近,从而确定了窄间隙TIG焊枪的气体保护结构。结果表明,焊枪在焊接电流为120 A,焊接速度为100 mm/min,气体流量在25 L/min的焊接工艺参数下电弧稳定、无飞溅,焊缝成形美观无缺陷。 创新点： (1)通过Fluent软件对传统TIG焊枪的保护气体状态进行了仿真,并作为参照对窄间隙TIG焊枪的送气结构进行了优化设计。(2)窄间隙TIG焊枪既继承了传统TIG的优势,又解决了窄间隙焊接过程中电弧不稳、焊缝出现气孔等常见的问题。(3)通过非填丝和填丝,在坡口内和管壁盖面2种工况下进行了焊接试验,确定了窄间隙TIG焊枪的良好适用性。     

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.     

伺服焊枪点焊双相高强钢的焊点质量在线评价方法

点焊双相高强钢的焊点质量稳定性差,阻碍其在车身制造中的应用. 利用伺服焊枪进行压痕深度在线提取的可行性分析. 结果表明,伺服焊枪精度能够满足压痕深度在线采集要求. 分析压痕深度随焊接点数变化规律,初期焊接阶段压痕深度变化速率较大,随着焊接点数增加,压痕深度变化速率逐渐减小,直至处于稳定波动状态. 进行压痕深度与焊点质量关系分析,板厚15%～25%范围内的压痕深度符合焊点质量要求. 基于压痕深度的伺服焊枪焊点质量在线检测评价可有效解决传统点焊质量检测的离线性、滞后性问题.