双相不锈钢水下局部干法TIG焊接工艺

为改善水下焊接环境,提高焊缝质量,研究适合水下焊接的TIG焊枪及其焊接方法。研制一把双层气体保护的小型可移动气罩式水下TIG焊枪,对2507双相不锈钢进行焊接,研究焊接工艺参数对焊接质量的影响。结果表明,当内气流量10L/min,外气流量5L/min时,焊缝成形最好,焊缝深宽比最大;保证内、外气流量不变,增大焊接电流会降低熔池稳定性,但电流过大时,电弧受到内喷嘴和内保护气的约束作用,会使得焊缝熔深和深宽比增加;同时发现脉冲焊接在水下环境中可以增加电弧稳定性。对水下、陆上焊接接头对比分析发现,水的快速冷却作用会促使铁素体晶粒内析出的奥氏体形状由针状转变为粒状,奥氏体相的析出方式由晶界转为晶内,并且奥氏体析出相减小,晶粒细化。试验证实,此焊枪可以实现水下TIG的稳定焊接,通过选择合适的焊接参数,能获得与陆上环境性能相似的焊缝,对于水下焊接维修有着重要意义。     

手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金焊缝气孔的研究

氩弧焊是利用氩气特性，氩气从焊枪喷嘴喷出稳定流动状态和充分挺度在电弧周围形成惰性气体保护层，将金属熔池、焊丝端头和空气隔离，抵抗外围空气侵入，在焊接过程中起到保护作用防止金属氧化，因此采用交流手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金能获得优良的焊接接头。     

薄壁不锈钢管列置双TIG电弧高速焊接工艺

单钨极惰性气体保护焊(Tungsten inert gas,TIG)是目前工业用薄壁不锈钢管主要生产工艺,但其存在生产效率低的问题。针对高速TIG焊出现的驼峰焊道、咬边等焊缝表面成形缺陷产生的原因,提出列置双TIG电弧高效节能焊接新工艺。试验结果表明,采用双TIG电弧高效焊接新工艺,48 mm×1.2 mm和42 mm×1.5 mm两种规格的409L铁素体不锈钢管在获得良好焊缝成形的条件下焊接速度分别可达5.1 m/min和3.2 m/min;与单TIG焊接生产工艺相比,生产效率分别提高了240%和140%,能耗也分别降低44%和29%。两种规格铁素体不锈钢管膨胀率分别达到14.1%和33.7%,高于单TIG电弧焊的11.2%和21.4%,满足生产要求。分析表明,辅助TIG电弧加热主TIG电弧熔池后部堆积的液态金属,从热和力两方面延长熔池存在时间、促使液态金属回流填平主TIG电弧产生的熔池凹陷,从而有效抑制驼峰焊道和咬边的产生,在高速焊接条件下获得良好的焊缝成形,实现薄壁不锈钢管优质高效节能的焊接生产。     

清理CO_2焊炬喷嘴飞溅的措施

CO_2气体保护焊在焊接过程中,由于电压、电流、焊丝伸出长度和电弧稳定性等因素的影响,一般都要产生飞溅。这些飞溅的渣滓牢固地粘附在喷嘴内壁,堵塞了喷嘴的气流孔道,使保护气体产生偏心,焊接熔池得不到良好的保护,从而使焊缝极易产生气孔等缺陷,常常不得不更换新的喷嘴。     

氮氩保护的TIG焊电弧等离子体的数值分析

以TIG焊接电弧为对象，依据磁流体动力学理论构建电弧的数学模型，运用ANSYS有限元分析软件对二维稳态下轴对称的、氩氮混合气体保护的TIG焊接电弧进行了数值分析，得到了30％N2＋70％Ar（体积分数）混合气体保护下焊接电弧的温度场、速度场的形态分布特征。通过与纯氩气保护的TIG焊接电弧温度、压力以及等离子体速度等分布的比较，得出了加入氮气作为保护气体时的TIG焊接电弧能量及形态的分布变化。对比结果表明，加入氮气作为保护气体，提高了TIG焊接电弧的电弧温度、等离子体速度和电弧压力，能得到更高能量密度的焊接电弧。     

钛合金快频脉冲柔性波形调制TIG焊接工艺

基于自主研制的Si C MOSFET快频脉冲焊接电源系统,提出一种钛合金"快频脉冲柔性波形调制"TIG焊接技术。快频脉冲焊接电源采用Si C MOSFET作为逆变功率器件,大幅提高电源的逆变频率和动态响应特性,加强高频段电弧控制效果,实现了20k Hz规整快频脉冲柔性电流波形的稳定输出。将快频脉冲柔性波形调制TIG焊技术应用于钛合金TC4焊接过程,研究结果表明:与传统脉冲TIG焊对比,快频脉冲柔性波形TIG电弧收缩效果明显,电弧径向尺寸显著减小;快频脉冲柔性波形调制TIG焊技术具有显著的细化焊缝晶粒和减少热影响区粗化的效果,钛合金焊缝晶粒尺寸减小了约71%。     

新型焊接法——MAGCI焊法

MAGCI是一种新型的焊接方法,它巧妙地把MAG焊法和MIG焊法综合起来应用,是双层气体保护金属极电弧焊。MAGCI焊法中的C和I分别为CO_2气体的字头和惰性气体的字头。 MAGCI焊法的基本原理是:电极通过导电嘴与双层喷嘴保持一定的同心度。焊接时,内喷嘴通入惰性气体(氩气或氦气),其作用使熔滴形成并产生喷射过渡。外喷嘴通入CO_2气体,用于保护焊接电弧和焊接熔池。MAGCI焊法的原     

CO_2气体保护焊喷嘴的改进

<正> 大多数设备厂生产的CO_ 2保护焊机,焊枪上喷嘴较为复杂,不利用使用者装卸。我厂对CO_2气体保护焊焊枪进行多次试验、改进,终于成功地设计出一种比较完善、较为简便的保护焊喷嘴。经长期使用证明,对间断性或延续性工作,采用中小规范进行一般中板以下的焊接,焊丝直径≤1.6毫米的半自动焊枪操作均适用。它可以随时清除粘结在喷嘴周围的粘结物,在无水冷却     

不预热紫铜TIG焊接的工艺研究

针对紫铜焊接性较差的特点，在不预热的情况下分别采用Ar、He、N：及Ar＋N2保护气体对厚壁紫铜进行了TIG焊接工艺的研究，并对试验结果进行了分析与比较。试验结果表明，采用He、N2及Ar＋N2保护气体可使得电弧的热效应显著提高，实现紫铜的不预热TIG焊接是可行的。     

钨极氩弧焊技术问答 一

一、什么是钨极氩弧焊? 答:钨极氩弧焊是用氩气作为保护气体,用纯钨或钨合金棒作为电极。钨电极在焊接过程中不熔化,因此又称为“非熔化极氩弧焊”,也简称为TIG焊。钨电极与工件各为一极,电弧在钨极与工件之间产生,在电弧的热作用下,使母材金属与填充焊丝金属熔化形成熔池,并随着熔池的凝固形成牢固的焊接接头。     

对接TIG焊熔池正面几何形状参数的检测

研制出连续电流对接TIG焊熔池正面形状参数实验检测装置。利用普通CCD摄像机，通过光学参数的优化和采集参数的动态调整，拍摄出了清晰度和分辨率都较高的对接TIG焊熔池正面图像。根据对接TIG焊熔池图像特点，设计出图像处理算法，检测出了焊接熔池的整个边缘，得到了不同工艺条件下对接TIG焊熔池几何形状参数的实际尺寸。     

TIG焊熔池表面流动行为的研究

针对钨极惰性气体保护(Tungsten inert gas,TIG)焊熔池表面流动行为,在确定TIG焊熔池表面可采用粒子示踪的方法来进行其表面流动行为示踪的基础上,在以激光为试验背光光源,通过激光在TIG焊熔池表面镜面反射后,使得熔池及示踪粒子清晰成像于成像屏上。在此基础上,开展对304不锈钢和Q235普通碳钢的熔池表面流动行为的试验研究,对所获得这两种材料的TIG焊熔池试验数据进行处理与对比分析,探究熔池表面流动规律。研究结果表明:在TIG焊过程中,其焊接熔池存在两种运动模式,在304不锈钢焊接过程中熔池表面的液态金属由边缘向熔池中心流动;在Q235碳钢焊接过程中熔池表面的液态金属不定向、不规则地由熔池中心向熔池边缘流动,并测量304不锈钢TIG焊过程中熔池表面的液态金属流动速率为12 mm/s左右,Q235碳钢的熔池表面的流动速率为15 mm/s左右。     

TIG焊接电弧与熔池统一模型有限元分析

根据磁流体动力学理论以及焊接的实际情况,建立了三维TIG焊接电弧与熔池的统一数学模型,避免了对电弧以及熔池界面条件的假定,使得对焊接电弧与熔池行为的分析与实际情况更近了一步。运用该数学模型对TIG焊接电弧和熔池的流场和热场进行了有限元分析。采用等效比热法来确定液相分数,假定固液相等同区来解决工件熔化区与非熔化区的移动边界。结果表明：用数学模型模拟出的电弧行为特征以及熔池形状与试验结果相吻合。     

钨极氩弧焊技术问答（七）

十八、钨极氩弧焊时哪些因素影响氩气保护效果? 答:钨极氩弧焊时,氩气的主要作用是保护焊接熔池不受空气的污染,并保护高温下的焊缝金属和钨极不受氧化,影响氩气保护效果的因素主要有以下几点。 1.喷嘴的形状与内径尺寸 喷嘴的形状主要     

MAG-TIG双电弧共熔池热源打底焊接自由成形研究

打底焊接是中厚板多层多道焊接中的关键环节,对接头性能有着至关重要的影响。基于船舶制造、海洋工程、重型机械等行业中厚板结构件打底焊接时存在的自动化程度低,生产效率低等问题,本试验采用熔化极活性气体保护焊-钨极氩弧焊(Metal active gas-tungsten inert gas,MAG-TIG)双电弧共熔池热源焊接技术对厚度为20 mm的Q235-B板材进行打底焊接自由成形工艺研究及机制分析,采用高速摄像系统对TIG电弧作用前后电弧等离子体行为和熔池流动形态进行观察。试验结果表明:MAG-TIG双电弧共熔池热源打底焊接时,TIG电弧对MAG电弧有电磁排斥作用的同时还对熔池流动及热量传递有调控作用;结合焊接电弧等离子体行为与熔池流动形态分析发现,打底成形稳定性最佳时,TIG电弧加速焊接熔池中液态金属向后上方流动,促进热量向后传递,使得熔池前端底部及板材钝边处液态金属减少,受力易于平衡及稳定,可获得熔透均匀、连续、稳定的打底背面成形。     

GIS铝合金壳体纵缝焊接工艺方法对比分析

对比分析气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear,GIS）铝合金壳体纵缝不同焊接工艺方法,包括钨极惰性气体保护（Tungsten Inert Gas,TIG）焊接、惰性气体保护（Metal-Inert Gas,MIG）焊接、改进型TIG(K-TIG)焊接、变极性等离子弧焊接、激光-MIG复合焊接以及MIG+TIG同步焊接等。从焊接质量、效率、工艺复杂程度等方面评估工艺方法的优势和缺点,研究结果表明,MIG+TIG同步焊接在焊接质量、效率和工艺复杂度方面具有明显优势,且设备投入和维护成本较低。     

不锈钢管钨极氩弧焊（TIG）焊接工艺

油、化工、机械等都与钢材打交道,无处不存在焊接,为了提高焊接质量,焊接方式也有所不同.钨极氩弧焊（TIG）主要用来焊接不锈钢管,通过不锈钢材料选择、以及钨极氩弧焊（TIG）保护气体选择,应用在非连续成型焊接机组上,是一种非熔化极氩弧焊,它的焊接质量高,而且成形美观.     

浅谈电容放电螺柱焊使用技巧

电容放电螺柱焊的焊接过程如图1所示，即将焊接螺柱安装在焊枪上，再将焊枪支脚定位在工件上保持垂直稳定，焊接显示屏显示充电完毕后，扣动焊枪开关，电容放电。经过高放电电流引燃螺柱尖端小凸台，产生空气隙电弧并熔化工件；螺柱从焊枪内下落，在压缩弹簧的作用下向工件运动，以0．5-1．0m／s速度（运动速度由弹簧力控制）插入熔池；与此同时，电弧熄灭，于是电容器短路，流过剩余能量；熔池凝固成形，焊接过程完成，螺柱牢牢地焊接在工件上。     

B4C/6061Al复合材料焊接接头组织与力学性能研究*

基于碳化硼中¹⁰B同位素优良的热中子吸收能力,铝基碳化硼复合材作为中子吸收材料越来越多的应用于核电站中。但碳化硼颗粒的加入使该材料的可焊性变差,因此研究其焊接行为变得十分必要。采用钨极氩弧焊(Tungsten inert gas,TIG)和搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)对体积分数为30%的B₄C/6061Al复合材料进行焊接,研究不同焊接方法、焊缝填充材料对复合材料对接接头微观组织及力学性能的影响。B₄C/6061Al复合材料焊接接头拉伸性能如下：FSW焊>TIG焊(Al-Si焊丝)>TIG焊(6061Al焊丝)>TIG焊(6061Al-Mg焊丝)>TIG焊(无填充)。TIG焊缝区容易产生气孔、B₄C颗粒分布不均匀及有害生成相是导致其力学性能不佳的主要原因。FSW可以有效避免基体金属与增强相的高温化学反应,使得焊缝区的晶粒细化,增强相颗粒的分布比TIG焊均匀,为30%B₄C/6061Al复合材料最佳焊接方法,其接头的室温拉伸强度达247 MPa,为母材强度的85%。     

基于焊枪与熔池耦合模型的焊工调控行为研究

模拟解析有经验高级焊工焊接行为并实现抽象焊接行为的程序化无疑是快速发展机器人智能化焊接的优选路径之一。而同步传感测量焊工焊枪姿态和熔池状态是实现焊接行为程序化的关键。针对现有焊枪姿态和熔池特征测量系统的独立性及焊工与熔池交互过程的同步耦合分析需求,建立了传感器-万向节-焊枪钨极尖端三坐标系间的数学转换模型和熔池与焊枪钨极尖端运动坐标的双向耦合模型。通过预设机器人焊枪姿态摆动试验验证了双向耦合模型的有效性和准确性。在时空同一坐标下对比分析了不同焊接水平焊工对熔池状态的调控行为和焊缝成形质量的控制能力。结果表明,利用熔池-焊枪双向耦合模型可以获得能够表征焊工操控焊枪空间运动的较准确姿态样本数据;经模型转换的焊工操控焊枪α、β角与机器人摆动预定值的误差均小于1.2°,γ角误差约为1.5°;未经实操培训焊工操控焊枪规范性差,调控熔池动态平衡表现出调节时刻和规律的高随机性,对熔池状态动态评估能力极其匮乏,无法保证焊接过程稳定和高的焊接质量;经长期实训焊工运枪动作规范、规律性强,对熔池状态动态评估能力丰富和强的交互意识,全焊接过程能够保持熔池形态的稳定和焊缝的全熔透。