中文名 | 交替雙弧復(fù)合焊接工藝電弧穩(wěn)定性及熔池行為研究 | 項(xiàng)目類(lèi)別 | 面上項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 盧振洋 | 依托單位 | 北京工業(yè)大學(xué) |
本課題提出了一種交替復(fù)合電弧焊接工藝方法,該工藝由一個(gè)直流MIG電弧和一個(gè)交替TIG電弧復(fù)合而成。其中MIG電弧為主電弧,建立在焊絲和母材之間;TIG電弧為輔助電弧,該電弧可以在鎢極和焊絲之間,以及鎢極和母材之間周期性切換。當(dāng)輔助電弧在鎢極和焊絲之間燃燒時(shí),可以減小母材熱輸入,增大熔敷金屬量;當(dāng)輔助弧在鎢極和母材之間燃燒時(shí),可以改變熱輸入的大小以及能量分布方式,降低溫度梯度。適當(dāng)調(diào)節(jié)輔助電弧兩個(gè)狀態(tài)的時(shí)間比率和強(qiáng)度,可以實(shí)現(xiàn)熔敷金屬量和熱輸入量的相對(duì)獨(dú)立控制。 設(shè)計(jì)了一臺(tái)TIG MIG交替雙弧復(fù)合焊接設(shè)備,并在此基礎(chǔ)上提出一種弧長(zhǎng)控制方案。利用高速攝像技術(shù)和電信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),總結(jié)了交替復(fù)合焊接TIG輔助電弧的特點(diǎn);通過(guò)非變極性TIG復(fù)合焊接工藝電弧觀(guān)察試驗(yàn),分別描述了TIG電源上路持續(xù)導(dǎo)通和下路持續(xù)導(dǎo)通條件下電弧形態(tài)及簡(jiǎn)要分析其導(dǎo)電機(jī)理;在穩(wěn)定的交替復(fù)合焊接工藝區(qū)間內(nèi),進(jìn)行電弧觀(guān)察試驗(yàn),對(duì)TIG輔助電弧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析,并描述了TIG電源在變極性狀態(tài)下的變換過(guò)程。 通過(guò)改變TIG電源的能量輸入大小,實(shí)現(xiàn)焊絲熔敷量和母材熱輸入的獨(dú)立控制。同時(shí),通過(guò)與單絲MIG的焊縫成形對(duì)比,可以看出復(fù)合焊接下能夠使焊接速度得到提高。 2100433B
提高焊接速度的關(guān)鍵問(wèn)題是:1)保證熱輸入相同的條件下,增大熔敷金屬量;2)降低焊趾處的溫度梯度。提出交替TIG MIG雙弧復(fù)合焊接工藝,其主弧存在于焊絲和母材之間,輔助弧一端在鎢極上,另一端在焊絲和母材之間切換。當(dāng)輔助弧在鎢極和焊絲之間燃燒時(shí),可以減小熱輸入,增大熔敷金屬量;當(dāng)輔助弧在鎢極和母材之間燃燒時(shí),可以改變熱輸入的大小以及能量分布方式,降低溫度梯度。適當(dāng)調(diào)節(jié)輔助電弧兩個(gè)狀態(tài)的時(shí)間比率和強(qiáng)度,可以實(shí)現(xiàn)熔敷金屬量和熱輸入量的相對(duì)獨(dú)立控制。提出兩個(gè)脈沖過(guò)渡一個(gè)熔滴控制方式,通過(guò)研究電弧電壓和熔滴振蕩的關(guān)系,在熔滴向下運(yùn)動(dòng)時(shí)施加主弧電流脈沖,保證熔滴可靠過(guò)渡。選擇合適的信號(hào)表征弧長(zhǎng),以輔助弧和主弧兩個(gè)脈沖作為一個(gè)能量單元,建立和優(yōu)化基于交替雙弧復(fù)合焊接工藝的弧長(zhǎng)控制算法。該工藝熱輸入介于單絲焊接和傳統(tǒng)雙絲焊接之間,可以同時(shí)解決高速焊接的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,為薄板高速焊接提供了一種新的可能。
焊條直徑、焊接電流、焊接速度、電源極性、焊接層數(shù)、熱輸入、預(yù)熱溫度、焊后熱處理焊條直徑:根據(jù)板材厚度,焊接層數(shù),接頭形式等來(lái)確定。焊接電流:根據(jù)焊條直徑,板材厚度,施工位置,焊條類(lèi)型過(guò)小時(shí)容易夾未融合...
焊前準(zhǔn)備:埋弧焊在焊接前必須做好準(zhǔn)備工作,包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的裝配以及焊絲表面的清理、焊劑的烘干等。 ?、倨驴诩庸? 坡口加工要求按GB 986—1988執(zhí)行,以保證...
根據(jù)焊接工藝的不同,電弧焊可分為自動(dòng)焊,半自動(dòng)焊,氬弧焊和手工焊
這句話(huà)有問(wèn)題。應(yīng)該是根據(jù)自動(dòng)化程度的不同,電弧焊可以分為自動(dòng)焊,半自動(dòng)焊,手工焊。根據(jù)焊接方法不同,可分為氬弧焊,焊條焊,埋弧焊等等。
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引弧穩(wěn)定性是制約焊劑帶約束電弧焊接方法實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用的主要因素.為解決引弧不穩(wěn)定問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種焊接控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了引弧階段和焊接階段獨(dú)立控制.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):引弧工藝參數(shù)是影響引弧穩(wěn)定性的主要因素,當(dāng)引弧延時(shí)時(shí)間為0.8~1.2 s、引弧電流為160~170A、引弧電壓為22~24V時(shí),能夠穩(wěn)定引弧,電弧不會(huì)出現(xiàn)攀升現(xiàn)象,焊縫成形良好.
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評(píng)分: 4.3
引弧穩(wěn)定性是制約焊劑帶約束電弧焊接方法實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用的主要因素.為解決引弧不穩(wěn)定問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種焊接控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了引弧階段和焊接階段獨(dú)立控制.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):引弧工藝參數(shù)是影響引弧穩(wěn)定性的主要因素,當(dāng)引弧延時(shí)時(shí)間為0.8~1.2 s、引弧電流為160~170 A、引弧電壓為22~24 V時(shí),能夠穩(wěn)定引弧,電弧不會(huì)出現(xiàn)攀升現(xiàn)象,焊縫成形良好.
2016年12月13日,《激光-電弧復(fù)合焊接工藝規(guī)程》發(fā)布。
2017年7月1日,《激光-電弧復(fù)合焊接工藝規(guī)程》實(shí)施。
通過(guò)建立雙面雙弧焊(DSAW)新方法,獲得了DSAW的電弧形態(tài)、熔池流動(dòng)、氫擴(kuò)散、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及組織等規(guī)律;創(chuàng)新設(shè)計(jì)了大厚板單雙弧焊冷裂紋拘束試驗(yàn)方法,探究DSAW的氫擴(kuò)散行為及冷裂紋形成機(jī)制;建立雙弧多道焊熱力耦合分析模型,研究弧間距、焊接參數(shù)、預(yù)熱和層間溫度等參數(shù)對(duì)熱循環(huán)和應(yīng)力的影響規(guī)律;構(gòu)建了雙面雙弧焊臨界開(kāi)裂預(yù)熱/層間溫度的知識(shí)建模方法和預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)厚板高強(qiáng)鋼雙弧焊的低預(yù)熱溫度甚至不預(yù)熱焊接。 2100433B
2017年5月12日,《鋼、鎳及鎳合金的激光-電弧復(fù)合焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)》發(fā)布。
2017年12月1日,《鋼、鎳及鎳合金的激光-電弧復(fù)合焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)》實(shí)施。