磁极位置和磁控电流对带极堆焊焊缝的影响

利用新研制的微机控制带极堆焊设备，在满足工艺要求的焊接电流、电压和焊接速度等参数下，研究了磁极位置和磁控电流对７５ｍｍ宽带极电渣堆焊和高速带极堆焊焊缝成型的影响规律。研究结果表明：磁极位置和磁控电流大小对焊缝成型有较大的影响，只有在合适的磁极位置和磁控电流控制下，才能够消除两种堆焊工艺焊道的咬边，获得良好的焊缝成型。     

浅熔深堆焊法研究

本文通过对磁控带极电渣堆焊过程中电压波形的分析和对带极端头形状的观察,探讨了浅熔深堆焊法的物理本质,经过焊剂、焊接规范、附加外磁场及电弧存在比例的变化对母材熔深及焊道质量影响的试验,指出了浅熔深堆焊法获得优质堆焊层的基本规律。     

高速带极堆焊工艺试验及筒体鉴证件的堆焊

高温、高压加氢条件下 ,使用的压力容器 ,诸如炼油厂的脱硫反应器和加氢裂化反应器等 ,一般都在ＭＲ—Ｍ0钢上堆奥氏体不锈钢以防腐蚀 ,其堆焊工艺常用带极埋弧 (ＳＡＷ )和带极电渣堆焊 (ＥＳＷ )。由于该制造工艺在设备紧急停车或停车检修时 ,常因氢的作用而使用堆焊产生剥离 ,因而在 80年代初日本神户制钢新开发并运用了高速带极堆焊法 (ＨＳ) ,可使焊接输入热减少 ,从而细化了奥氏体晶粒 ,大大改善了堆焊区的抗剥离能力 ,同时该方法使用的电流大、焊速高、堆焊的熔敷率可进一步提高。因此 ,高速带极堆焊工艺是加氢设备大面积堆焊的一个发展方向。为了在国产加氢设备中运用高速堆焊这种先进工艺 ,在试验研究的基础上 ,进行了工艺性能评定和筒体鉴证件的焊接 ,为产品运用创造了条件。1　堆焊设备及堆焊用材料1.1　焊接设备高速堆焊为了获得平稳的电压 ,一般采用平特性电源和等速送带系统。由于堆焊要求大电流 ,高送带速度。因引原有的ＭＵＩ—10 0 0带极焊设备不能满足要求。为此改装了焊接电源和焊机。电源采用丝极电渣焊变压器ＤＰ1-3ｘ10 0 0经三相硅整流后 ,得到可输出 3 0 0 0安电流的平特性直流电源。焊机是在ＭＵ...     

带极电渣堆焊熔滴过渡形式及其对熔深的影响

本文对带极电渣堆焊的熔滴过渡形式及其对熔深的影响进行了研究。用X光高速摄影机对带极端部形态进行了观察和分析,用钨铼热电偶对熔池表面和底部温度进行了测定。通过试验和观察表明,在带极电渣堆焊过程中,带极端部呈不均匀熔化,借助于电流集中以跳跃方式熔化并形成熔滴;随着电流增大,熔滴过渡频率增大,熔深也相应增大。因此,可以通过焊接电流的控制以确保堆焊质量。     

HSW-1500高速带极堆焊电源的研制

在带极埋弧堆焊(SAW)和带极电渣堆焊(ESW)研究的基础上,开展了高速带极堆焊(HSW)的研究工作。阐述了HSW法对堆焊电源设计提出的要求,介绍了这种电源的电路组成和工作原理。经过多项试验,结果表明:这种电源满足HSW法的焊接工艺要求,电压稳定,稀释率低,堆焊层表面光滑平整,能够获得高质量的焊缝。     

气体保护药芯焊丝双丝焊接电信号稳定性分析

为进一步了解CO2气体保护药芯焊丝双丝焊接过程中电弧的稳定性和避免双丝焊接过程中产生的有规律的断弧现象，设计了不同焊接参数值（电压匹配、电流匹配、焊丝间距）的系列实验，采用高速摄像系统同步拍摄了电弧形态，采用Labview信号采集系统同步采集了焊接过程中两电弧的电流、电压波形.采用电流直方图对两电弧稳定性进行了对比分析.结果表明：对于引导电弧，降低跟随电弧电压，降低跟随电弧与引导电弧的电流比例，增大焊丝间距，电弧稳定性得以提高；对于跟随电弧，降低引导电弧与跟随电弧的电流比例，降低跟随电弧电弧电压，增大电弧间距，跟随电弧中断频率降低.最后，将高速摄影拍摄到的电弧图片与采集到的电流、电压波形图相结合，说明了发生断弧现象的循环规律.     

制造LAO反应器用904L带极堆焊技术

超级奥氏体不锈钢904L是一种含碳量很低的高合金化的奥氏体不锈钢,专为腐蚀条件苛刻的环境而设计.制造LAO反应器用904L带极堆焊时,堆焊层的力学性能和耐蚀性取决于能否正确选用焊接材料、严格控制焊接热输入量以及制定合理的焊接工艺.结合LAO反应器用904L钢的焊接特点,通过碟形封头的埋弧带极、电渣带极堆焊工艺试验和产品的施焊,表明所选用的焊接方法、焊接材料、焊接工艺规范正确合理.     

75mm宽带极电渣堆焊工艺研究

利用微机控制的带极堆焊设备，进行了７５ｍｍ×０．４ｍｍ宽带极电渣堆焊（ＥＳＷ）工艺及焊道质量控制的研究．找到了影响焊道几何形状和稀释率的因素及其影响规律，得到了最佳工艺规范参数．利用这一最佳工艺规范参数进行了堆焊，并对焊道性能进行了测试，结果表明焊道性能满足ＥＳＷ法的要求，能够获得优质堆焊焊道．     

坡口宽度对超窄间隙焊接电弧特性的影响

坡口宽度小于5mm的超窄间隙焊接中,当坡口宽度进一步减小时,电弧特性变得很敏感,对焊接工艺参数的适应性要求提高.采用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接技术,通过调节坡口宽度和焊接工艺参数研究其对超窄间隙电弧特性的影响规律.结果表明:在超窄间隙坡口中,保持工艺参数不变,坡口宽度减小,会使焊接电流增大,侧壁熔深变宽.当坡口宽度和送丝速度一定时,其焊接电流随电弧电压的增大呈上升趋势,且坡口宽度越窄,焊接电流对电弧电压的变化越敏感.利用不同坡口宽度下的电弧特性可对超窄间隙焊接时所匹配的工艺参数进行有效调控,坡口宽度变窄,所适用的焊接参数减小.     

双电极钛钙型碳钢焊条焊芯间距对焊接工艺及电弧形态的影响

采用平板堆焊的方法及高速摄像系统，研究了双电极钛钙型碳钢焊条的焊芯间距对焊接工艺和电弧形态的影响。结果表明，双电极钛钙型碳钢焊条的焊芯间距是影响电弧电压的最重要因素。在焊接过程中，调节双电极焊条与工件间距对电弧电压的影响很小；随着焊芯间距的增大，电弧电压升高，焊条套筒形状由两边尖、中间凹逐渐变为两边凹、中间凸的形状，焊接电弧由小而集中变为大而分散。对于药皮质量系数为45．6％、直径为4mm的双电极钛钙型碳钢焊条(双焊芯)，在电流为200A的条件下，当焊芯间距为1．2～1．7mm时焊缝成形较好。     

Multiobjective optimization of morphologies and performance of Q355C gas metal arc welding based on the NSGA-Ⅱ

This work studied the influence law of gas-metal-arc welding process parameters on the morphologies and performance to improve the morphologies and performance. The mixed orthogonal surfacing test was carried out by taking the preheating temperature, welding voltage, current, speed, and wire extension as GMAW process parameters. The aspect ratio decreased with increasing welding voltage, and it first increased and then decreased with increasing welding current. The hardness increased with increasing preheating temperature and welding speed and decreased with increasing welding voltage, current, and wire extension. Residual stress increased with the increased preheating temperature. In addition, it first decreased and then increased with increasing welding voltage and speed. Based on the regression model, the nondominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) was used for multiobjective optimization. After that, experiments were conducted to verify the noninferior solutions among the aspect ratio, hardness, and residual stress. Errors between the predicted and experimental results by the three output indices were all less than 10%, indicating the feasibility of the optimization method. The research results provide a theoretical direction for multiobjective optimization and refined applications of arc welding.     

单片机控制HSW－1500高速带极堆焊电源的研制

在带极堆焊电源模拟控制研究的基础上，开展了新型微机控制系统的研究，介绍了这种电源控制系统的电路组成和工作原理。研究结果表明：数控高速堆焊电源ＨＳＷ－１５００，输出电压稳定、调节范围广、网压波动补偿能力强，保护性能可靠，达到了ＨＳＷ法和ＥＳＷ法对电源提出的性能要求，能够获得高质量的焊道。     

水蒸气保护下电弧堆焊工艺特点

通过分析不同焊接规范下的焊接电压和电流的波形 .研究了水蒸气保护下电弧及熔滴过渡的特点 ,发现其电弧过程行为有“燃弧—熄弧—短路”和“燃弧—短路”两种形式 .在焊丝直径和送丝速度一定的情况下 ,通过调节焊接回路中的电感量和电源电压 ,可以改变电弧的过程行为形式 .若电弧过程呈“燃弧—熄弧—短路”交替进行 ,并且熄弧时间最短时 ,短路过渡频率最高 ,在这种情况下 ,飞溅小 ,焊道成型好 ,焊接过程稳定 .     

难变形材料轧制实验机开发及实验研究

为满足难变形材料轧制实验研究,开发新型实验轧机.采用液压张力缸和液压夹头夹持短试样,实现直拉张力轧制.采用两台主电机对上下工作辊单独传动和速度调整,实现异步轧制时速度比连续调整.将夹持轧件两端的夹头作为正负极,通低电压大电流,对轧件进行电阻加热,实现温轧功能.利用该新型实验轧机进行验证实验.对3%Si无取向硅钢进行带张力异步轧制,异步比设定为1.12,总压下量增大28.4%.对AZ31镁合金进行带张力温轧实验,厚度由4 mm轧制到0.633 mm,顺利完成轧制并得到很好的表面质量.实验表明,该实验轧机可以作为难变形材料轧制实验研究的有力工具.     

焊接工艺参数对锚拉管焊接残余应力的影响

为了实现不同焊接工艺参数下残余应力的预测,进一步优化相应的焊接工艺,采用数值模拟与试验对比方法研究锚拉管焊接残余应力.利用有限元软件ANSYS模拟T形焊接试件残余应力并与实测应力值作对比,验证了数值方法的准确性.在此基础上,对不同的焊接电压、电流和速度等焊接工艺参数下的锚拉管残余应力进行数值模拟和对比分析.结果表明,锚拉管焊接残余应力与焊接电压、电流呈正相关关系,焊接电流对焊根处纵向残余应力峰值影响较大;与焊接速度呈负相关关系,速度越大,沿焊缝方向上的纵向残余应力明显减小,分布更加均匀,当达到5mm/s时,会出现锚拉管未完全焊,应力峰值位置发生偏移的情况;焊接速度可作为主要的控制参数.基于分析结果,提出锚拉管断面纵向残余应力分布简化模型,以便给锚拉管焊接残余应力研究提供参考.     

高速列车用6005A铝合金厚板的焊接工艺

采用半自动MIG焊完成了厚度为12mm的6005A-T6铝合金板材的连接,通过正交试验研究了焊接工艺参数对焊接接头抗拉强度及焊缝表面质量的影响.结果表明,各工艺参数对焊接接头抗拉强度影响显著性从大到小依次为:焊接电流,焊接电压,焊接速度和预热温度.考虑焊缝表面质量因素,各工艺参数影响显著性从大到小依次为焊接速度、预热温度和焊接电流.本研究条件下最佳MIG焊接6005A-T6板材的工艺参数为:预热温度200℃,焊接电流180A,焊接电压18.0V,焊接速度12mm/s.焊接后试样接头热影响区内晶粒平均尺寸小于5μm,且无过分长大现象.焊接后板材拉断时为韧性断裂.     

旁路耦合电弧MIG焊数据采集系统的设计与实现

建立一套用于旁路耦合电弧MIG焊接的实验系统,运用LabVIEW编写旁路电弧MIG焊多路电流电压、电弧图像的采集程序,实现焊接电流、电压高速采集,实时显示及存储功能.根据采集得到的实验数据,分析在不同焊接旁路电流输出下,焊接电弧图像、电流电压同步采集过程中电流与电压数值关系及电弧形态.同步过程电流电压数值关系和电弧形态.研究结果表明,旁路电弧MIG焊接过程电流电压信号稳定,焊缝成型质量好,符合旁路耦合电弧理论关系.     

扁钢带直流电阻对焊接头变形的研究

研究了扁钢带直流电阻对焊工艺，分析了变形机理．试验结果表明，增大位移门槛电压值或者减小预压力，可增大塑性金属的变形程度，这有利于将杂质从接合界面挤出．