焊剂带约束电弧超窄间隙焊接的实现

探索一种实现超窄间隙焊接的新方法.采用5 mm的坡口间隙,将特定成分的焊剂带沿坡口侧壁送入电弧区,对电弧进行约束,可阻止电弧沿侧壁攀升;同时能有效控制电弧的加热区域,保证坡口两侧壁的有效熔合.设计并试验研究焊剂带约束电弧超窄间隙焊接的焊枪.导电嘴采用弹簧片作用的双铜板结构,通过建立描述导电嘴在夹紧焊丝时的变形及受力方程,精确设计导电铜板的几何形状,保证其可靠导电性和耐用性.试验表明,焊剂带与电弧的相对位置,以及合适的送焊剂带速度是保证稳定焊接过程的关键.     

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.     

窄间隙P-GMAW电弧行为分析

在窄间隙P-GMAW焊接中,电弧行为将直接影响焊缝成型效果,而侧壁和电流会影响电弧的形态。通过高速摄影技术分析窄间隙P-GMAW焊接中同一电流脉冲周期内不同时刻,以及同一摆动周期内不同电流脉冲周期的电弧形态变化情况,得出结论如下:(1)窄间隙摆动焊接中,电弧形态变化因素主要是脉冲电流的大小和焊枪与侧壁的距离;(2)由于电弧形态和熔滴过度相互影响,它们共同决定焊缝成型效果,因此电弧形态是决定焊接效果的重要因素。     

焊剂带约束电弧超窄间隙焊接的气保护方法

利用焊剂带约束的电弧进行超窄间隙焊接时,采用合适的气体保护工艺十分重要.为了获得成形良好的超窄间隙焊缝,通过分析和试验确定粗扁管单侧倾斜送气的气保护方法,设计用于研究气保护效果的试验装置,并利用该装置研究气流量、喷嘴截面尺寸以及喷嘴与保护区距离对气保护效果的影响.结果表明,在气体喷嘴截面尺寸为2.5 mm×12 mm,气体喷嘴与电弧距离为20～25 mm的情况下,保证焊缝成形良好的最佳气流量为10 L/min.     

利用电弧光谱对TIG焊接电弧弧长的检测

系统地研究了电弧光谱中特征谱线辐射强度与弧长的关系,指出谱线辐射强度随弧长的改变而变化,两者之间有确定的变化规律.基于对众多谱线的分析,从中选出ArI 801.5 nm特征谱线,建立了该谱线辐射强度与弧长的关系方程.该方程式的建立为电弧弧长的光谱检测提供了理论基础.     

直流TIG焊接电弧阳极电流密度的数值计算

以直流钨极氩弧焊电弧为研究对象，建立了轴对称两维数值模型。模型中考虑了阴极几何形状，电流密度计算包括了阴极区和弧柱区。模型对一组磁流体动力学方程组的求解，采用了ＳＩＭＰＬＥ算法，所得的电弧弧柱温度分布与实验吻合良好。在此基础上，运用所建立的电弧模型，详细分析了焊接电流、钨极端头锥角及弧长对电弧阳极电流密度分布的影响，计算结果与实测值基本一致。     

浅谈窄间隙焊接的应用现状

简单介绍窄间隙焊接的特点,概括了窄间隙焊接应用情况。     

浅谈窄间隙焊接的应用现状

简单介绍窄间隙焊接的特点,概括了窄间隙焊接应用情况。     

钛合金窄间隙TIG焊技术及质量控制评述

论述了钛合金窄间隙TIG焊的啮合强化效应机理和焊缝质量控制,阐述了影响钛合金窄间隙TIG焊焊接接头质量的因素。认为钛合金变形和开裂预防和内部质量控制是目前制约该技术发展瓶颈问题。加强对钛合金内应力演化规律与变形开裂行为及凝固组织形成规律及内部缺陷形成机理等基础问题研究可以有效解决瓶颈问题。     

旋转电弧窄间隙横向GMAW接头冲击韧性研究

开发了一种新型旋转电弧窄间隙横向焊接技术,前期的研究结果表明该技术可以有效地控制横向焊接的熔池行为,消除横向焊接焊缝下塌缺陷的产生。本文在前期研究的基础上对12Ni3CrMoV高强度高韧性钢新型旋转电弧窄间隙横向GMAW接头冲击韧性进行了研究。0℃试验温度下母材的平均冲击功是236 J,热影响区和焊缝金属的平均冲击功分别是212.2 J和115.4 J。与母材相比,热影响区的韧性没有显著降低,其平均冲击功仅比母材下降了10.2%,这说明旋转电弧窄间隙MAG横向焊接条件下的焊接热循环对母材的损伤很小。     

窄间隙埋弧焊接头熔合区弱化的研究

低合金Cr-Mo耐热钢结构的焊接成形广泛应用于能源、化工等大型重要装备的制造中,对焊接区强度、韧性、蠕变性能有很严格的要求。但由于焊接区存在填充金属、熔合区、母材淬硬区、软化区化学成份、组织和性能的显著差异,焊接接头的力学行为与均质材料表现出很大的不同,需采用能同时体现出各区力学特点的跨区实验寻找其中的薄弱环节。该文对典型的2.25Cr-1Mo耐热钢窄间隙多层多道埋弧焊焊接接头进行了跨区三点弯曲试验,在熔合区附近存在二次裂纹;采用断口扫描电镜、金相分析、显微硬度测试及数值模拟方法对此裂纹的成因进行研究。结果表明:熔合区主要为较软的铁素体组织,紧邻淬硬区高硬的马氏体组织,在裂纹附近存在较大的硬度分布不均。进一步的有限元分析表明:由于硬度分布不均导致应力集中,致使弱化的熔合区在试验中产生二次裂纹。该结论对于调整焊接材料与母材的组配形式以及调整焊接工艺都具有较重要意义。     

TIG电弧的数学模型化研究

本文叙述了TIG电弧的一个较好的数学模型化研究方法。采用数值解的方法着重计算了各种条件对电弧中等离子流的影响。通过数值计算对等离子流速度分布、罗伦兹力的分布和电弧温度分布等都做了定量的描述。可使人们对TIG电弧中的各种变化有一个更清楚和更明确的概念。     

直流TIG电弧的电流密度研究

对直流ＴＩＧ电弧阳极表面电流密度的测量方法－－分离极法和探针（自制）法进行了分析比较；以实际测量为基础，研究了这种电弧电流密度的径向分布特征及其数学表达式，分析了电弧电压和电流对电流密度径向分布的影响。研究结果表明：当电流较小时，直流ＴＩＧ电弧电流的径向分布属正态分布；反之，则无法用简单函数式表达。     

伊萨单丝悬臂窄间隙埋弧焊焊接系统简析

窄间隙埋弧焊是压力容器焊接的一项先进技术。采用该技术可以大量减少焊接填充量,因而节省大量的焊材和工时,同时可以得到更高的焊接质量。这使得窄间隙埋弧焊得到了越来越广泛的应用。伊萨单丝窄间隙系统更是窄间隙埋弧焊中先进和典型的焊接设备代表。     

激励电流对MGH956合金超声电弧TIG焊接头性能的影响

通过外加激励源方式对TIG焊电弧进行高频调制从而激发出超声电弧,以自制的焊料作为填充材料,在不同激励电流下对MGH956合金进行超声电弧TIG焊,研究了超声电弧对焊缝气孔分布、微观组织和接头性能的影响.结果表明:随着激励电流的增大,焊缝中的气孔尺寸发生了明显变化,气孔数量也较为减少;超声电弧能够打断或者细化熔合线附近粗大的柱状晶的生长;超声电弧对焊缝区晶粒有细化的作用,在一定的范围内,随着激励电流增大,晶粒变得更加细小,但激励电流增大到30 A时,过大的热输入量反而使得晶粒过分粗化.比较拉伸试验结果表明:在施加激励电流为23 A的超声电弧时,接头抗拉强度最大,为623 MPa,达到了母材强度的86.5％.     

窄间隙旋转电弧熔化极活性气体保护焊视觉焊缝偏差检测

摘要： 针对旋转电弧窄间隙熔化极活性气体保护焊多层单道焊焊缝跟踪需要,提出一种基于被动视觉传感的焊缝偏差识别方法. 首先通过旋转电弧位置传感器和处于触发工作模式的CCD摄像机获取电弧旋转到坡口左侧和坡口右侧时的焊接图像,然后根据图像灰度直方图特点,构建了自适应双阈值获取算法. 大阈值用于获取电弧区域进而得到电弧中心位置;小阈值用于获取坡口工件区域,进而通过计算水平方向一阶差分得到坡口边缘. 通过对比一个电弧旋转周期内获取的两幅图像,可计算电弧旋转中心和坡口中心的偏差,得到焊缝偏差. 该偏差检测算法高效、可靠且可避免坡口底部改变带来的误差,同时可用于不同偏差算法的比较和融合.     

电弧炼钢爐的自动控制

本文介紹了自己設計的一种簡单、經济的“电孤炼鋼炉自动控制机”,並将它和常用的继电——接触器式調节器作了比较。     

水下TIG焊接的研究

本文提出了一种采用小型气罩屏蔽的局部干法水下TIG焊接方法,并对该法的焊接工艺过程、焊缝冷却特性及焊缝的性能进行了研究。结果表明,该法具有电弧过程稳定,焊接参数易于控制并能在较宽的范围内调节等特点,因此容易获得高质量的焊缝。这对水下高合金钢的焊接及结构钢底层焊有着特殊的意义。     

铝电解槽爆炸焊钢板和阴极钢棒窄间隙自动焊接机器人

针对铝厂特殊环境所研制的焊接机器人以控制系统为核心,由移动平台、机械臂和焊接装置组成。该机器人的运动控制系统由下位机和上位机组成:下位机采用运动控制器MC464来实时控制伺服电机;上位机采用平板电脑用于人机交互,采集摄像头数据,以及与焊机和手脉通信。机器人可处于示教和再现2种工作模式。研究结果表明:该机器人可完成电解槽中阴极母线和爆炸焊钢板的多层多道自动焊接,大幅度降低连接处压降,不仅节能减耗,而且可以保障电解槽电流均布,有效提高电解槽寿命。     

基于不锈钢阳极的TIG电弧压力特性

以不锈钢作阳极,采用静态小孔法测量TIG电弧压力.结合电弧阳极电流密度分布、伏安特性和弧长电压特性曲线分析不锈钢TIG焊的电弧压力特性.与水冷铜作阳极时的电弧压力对比,结果表明:在相同条件下不锈钢作阳极时电弧压力的分布服从高斯分布,分布半宽值较大,电弧压力峰值较低并随着电弧电流的增大、弧长的减小而增大;2种阳极条件下电弧压力峰值的差值随电流增大而增大,随弧长增大无明显变化.