降低CO2气体保护熔化极电弧焊飞溅的途径

在总结ＣＯ２气体保护熔化极电弧焊５种飞溅形式的基础上,结合ＣＯ２焊接熔滴过渡形式以及焊接参数匹配等问题,介绍了焊接参数动态调节,短路过渡焊接电流波形控制、短路较少的滴状过渡双脉冲控制等降低ＣＯ２焊接飞溅的控制技术。     

Welding polarity effects on weld spatters and bead geometry of hyperbaric dry GMAW

Welding polarity has influence on welding stability to some extent, but the specific relationship between welding polarity and weld quality has not been found, especially under the hyperbaric environment. Based on a hyperbaric dry welding experiment system, gas metal arc welding(GMAW) experiments with direct current electrode positive(DCEP) and direct current electrode negative(DCEN) operations are carried out under the ambient pressures of 0.1 MPa, 0.4 MPa, 0.7 MPa and 1.0 MPa to find the influence rule of different welding polarities on welding spatters and weld bead geometry. The effects of welding polarities on the weld bead geometry such as the reinforcement, the weld width and the penetration are discussed. The experimental results show that the welding spatters gradually grow in quantity and size for GMAW with DCEP, while GMAW with DCEN can produce fewer spatters comparatively with the increase of the ambient pressure. Compared with DCEP, the welding current and arc voltage waveforms for DCEN is more stable and the distribution of welding current probability density for DCEN is more concentrated under the hyperbaric environment. When the ambient pressure is increased from 0.1 MPa to 1.0 MPa, the effects of welding polarities on the reinforcement, the weld width and the penetration are as follows: an increase of 0.8 mm for the weld reinforcement is produced by GMAW with DCEN and 1.3 mm by GMAW with DCEP, a decrease of 7.2 mm for the weld width is produced by DCEN and 6.1 mm by DCEP; and an increase of 3.9 mm for the penetration is produced by DCEN and 1.9 mm by DCEP. The proposed research indicates that the desirable stability in the welding procedure can be achieved by GMAW with DCEN operation under the hyperbaric environment.     

脉冲GMAW焊接极性对高压环境下焊缝成形的影响

高压环境会造成焊接电弧收缩,焊接过程较不稳定。鉴于脉冲熔化极气体保护焊(Pulsed gas metal arc welding,GMAW-P)具有热输入量可控、电弧挺度较好等特点,将其应用于高压环境下是一个有益尝试。开展压力在0.1~1.0 MPa范围内不同极性下的干法GMAW-P试验,分析随着环境压力升高电流电压波形图的变化趋势,由此确定焊接极性不同时焊接过程稳定性随环境压力升高的变化规律;在此基础上,对比分析不同极性下GMAW-P焊接飞溅及焊缝成形随压力升高的变化规律。随着环境压力增加,在直流反接情况下,电流电压波形周期性逐渐减弱,焊接过程趋于不稳定,飞溅逐渐增多,焊缝成形变差;而采用直流正接方式时,高压下电流电压波形的周期性虽然不及常压下稳定,但相较于同一压力下的直流反接方式,周期规律性有所增强,焊接过程相对稳定,且焊接时产生的飞溅比采用直流反接方式时的飞溅少且颗粒小。另外,随环境压力增加,两种极性GMAW-P焊缝宽度均有变窄的趋势,余高也随之增加。对高压环境下不同焊接极性GMAW-P的电弧形态及相应电弧力进行深入探讨,明确了上述现象出现的原因,为高压环境下焊接工艺的改进提供有效的理论依据。     

薄板铝合金高功率CO2激光与光纤激光焊接飞溅特性对比分析

铝合金激光深熔焊接飞溅影响焊接稳定性并部分反映激光焊过程特性.对比研究了CO2及光纤激光焊接6061-T6铝合金的飞溅特性,探讨了两种激光焊飞溅特性差异的原因.借助高速摄像仪记录飞溅运动特性,收集并测量焊接飞溅,采用X2检验和最小二乘法拟合飞溅速度及尺寸分布.结果表明,两种激光焊飞溅速度均服从高斯分布,飞溅尺寸均呈对数正态分布,但光纤激光焊飞溅统计平均速度更大,表明光纤激光焊时更需注重聚焦系统保护;光纤激光焊飞溅统计平均直径更小,拟合结果更服从对数正态分布,表明光纤激光焊过程比CO2激光焊过程更稳定.     

CO2气体保护焊飞溅问题的研究

介绍了CO2短路过渡熔滴的重力、表面张力、电磁收缩力、气体爆破力、粘滞力的特点及对短路过渡过程的影响.分析了飞溅形成的机理和电参数对飞溅的影响,主要从材料措施、电控制措施和外加条件这3个方面综述了当前典型的减少飞溅的方法.     

外加磁场对CO2焊飞溅的控制机理

用纵向磁场控制CO2气体保护焊飞溅，以低碳钢Q235为试验对象，在不同焊接工艺参数下进行了有、无外加纵向磁场的焊接对比试验，并且改变外加磁场的大小，测试了不同磁感应强度下的焊接飞溅率。探讨了外加纵向磁场控制焊接飞溅的机理。试验表明，在一定的焊接规范下，外加纵向磁场能有效地控制CO2焊短路过渡中的焊接飞溅，获得较好的工艺效果；同时，存在一个最佳的磁场范围，在这个范围内，磁场对飞溅的控制效果较好。     

双层辉光离子渗金属技术特点分析

详细介绍了双层辉光离子渗金属技术的基本原理、放电模式及渗金属过程。并就该技术的优势和特点进行了理论分析。结果表明，该技术在表面合金化技术领域中，是适合于高熔点金属表面合金化和采用高熔点金属对铁基或某些熔点较高的有色金属表面进行合金化的实用工艺。     

熔化极气体保护焊发展中的问题及对策

熔化极气体保护焊（ＧＭＡＷ）是焊接生产中最常采用的焊接方法这一。目前ＧＭＡＷ工艺的研究着重于：抑制焊接飞溅，提高焊接效率，以及实现焊接设备的脱技能化。本文综述了该领域近年来的研究成果，并对将来的研究方向和重点作一展望。     

异种钢电阻塞焊飞溅缺陷的产生机理

文中采用电阻塞焊对等厚的异种钢板进行焊接,利用正交试验和极差法优化分析了影响飞溅缺陷的关键焊接参数,然后对接头进行冲击试验,从熔池形成、焊接时序、电阻分布规律、电极力、热量变化等方面研究了飞溅缺陷的产生机理. 结果表明,发生飞溅的接头冲击吸收能量大大降低;电阻塞焊的接触电阻变化过程包括填充物受热、压平及熔核形核三个阶段,随着焊接过程的进行及填充物形状的变化,接触电阻呈增大-减小-再增大的趋势;在压平阶段填充物受热结束时瞬时热量突增是造成焊点外侧边缘飞溅的主要原因;在压平过程中两种钢接触面间隙太大是造成结合面飞溅的主要原因.