金属粉芯型药芯焊丝电弧物理特性观察

金属粉芯型药芯焊丝的电弧特性严重影响着熔滴过渡及飞溅。本文利用高速摄像机对焊接过程的熔滴过渡进行了拍摄,分析了金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡类型随焊接参数的变化规律、熔滴过渡机理、飞溅特征等。分析表明:随着焊接参数逐渐增加,焊丝熔滴过渡类型依次为:短路过渡、排斥过渡、颗粒过渡,其中颗粒过渡频率较高,电弧稳定性较好,是金属粉芯型药芯焊丝的理想过渡模式;金属粉芯型药芯焊丝焊接飞溅类型主要有:气泡放出型飞溅、电弧力飞溅、爆炸飞溅、熔池飞溅。     

金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅观察分析

采用高速摄影技术对金属粉芯型药芯焊丝的熔滴过渡及飞溅进行观察分析,总结了金属粉芯型药芯焊丝在试验参数下的熔滴过渡类型和特征以及飞溅类型和特征,阐述了熔滴过渡特征以及飞溅特征产生的原因．结果表明,采用100％CO2气体保护时,焊接过程中电弧电压波动较大,熔滴过渡不稳．以排斥过渡为主,少量细颗粒过渡和爆炸过渡,焊接飞溅大;采用5％CO2＋95％Ar保护时,熔滴过渡为单一射滴过渡,熔滴过渡平稳,电弧稳定,焊接飞溅小;金属粉芯型药芯焊丝飞溅形式主要包括：气泡放出型飞溅、缩颈飞溅、熔滴爆炸飞溅以及电弧力引起的飞溅．     

自保护药芯焊丝熔滴过渡及飞溅分析

电弧物理特性是影响电弧行为和焊接飞溅的重要因素。利用高速摄像技术和汉诺威弧焊分析仪观察分析自保护药芯焊丝的电弧行为、熔滴过渡特征与飞溅形式的关系。研究发现,自保护药芯焊丝电弧在滞熔渣柱周围环绕旋转、熔滴过渡的模式以及焊接冶金反应是形成焊接飞溅的主要原因。焊接过程中自保护药芯焊丝主要有五种飞溅形式:爆炸飞溅、电弧力引起的飞溅、气泡放出型飞溅、颗粒偏飞和熔池飞溅。统计结果表明,爆炸飞溅是数量最多的飞溅。     

钛型气保护药芯焊丝的电弧行为、冶金特性及其工艺质量

本文分析了钛型渣系气保护药芯焊丝的电弧行为和化学冶金过程,探讨了药芯焊丝的焊接飞溅及焊缝中气孔工艺质量问题。结果表明,药芯焊丝熔滴过渡的基本形态是非轴向排斥过渡,焊丝的电弧形态属于活动、连续型,焊丝熔滴过渡受主导力控制。焊丝的焊接化学冶金过程是分区连续进行的。药芯焊丝熔滴过渡中伴随渣柱,以及渣柱直接进入熔池现象,可能导致焊接化学冶金反应不完全和;台金过程的新变化。药芯焊丝的焊接飞溅主要发生在非轴向排斥过渡的熔滴与焊丝之间的缩颈处,提出通过熔滴过渡指数控制焊接飞溅新观点。当气体从焊缝金属中逸出被阻止于焊缝中或被困于熔渣下面,就分别形成了气孔和表面压坑,提出了通过电弧中熔滴吸收氢的总重量控制焊缝中气孔的新思路。     

药芯焊丝CO2气体保护焊熔滴过渡形态观察分析

采用高速摄影技术和汉诺威焊接参数分析仪,对国内外代表性的药芯焊丝CO2焊的熔滴过渡过程、电弧行为、飞溅、烟雾等电弧物理现象进行了大量的观察,总结了各种药芯焊丝熔滴过渡形式和电弧行为的特点,对各种过渡形式工艺性进行了初步评价.     

药芯焊丝电弧焊熔滴过渡与焊接飞溅

针对不同焊接参数下SQJ501型、SQJS07型和SQJ50MX型药芯焊丝电弧焊的熔滴过渡行为进行了拍照,并对焊接飞溅进行了测量,研究药芯焊丝电弧焊的熔滴过渡行为及其焊接飞溅的基本规律.试验结果表明:三种药芯焊丝随着焊接参数的增大,均依次发生短路过渡、大滴排斥过渡和细颗粒过渡.SQJ501型和SQJS0MX型药芯焊丝电孤焊电弧形态呈锥形,SQJS07型电弧形态接近于钟形.SQJ507型药芯焊丝出现细颗粒过渡的焊接参数比其他两种焊丝大.焊接工艺参数以及焊丝种类影响了熔滴过渡行为进而影响焊接飞溅,细颗粒过渡时产生的飞溅最小.     

不锈钢的药芯焊丝焊接过程中熔滴过渡行为分析

采用高速摄像与电信号同步分析系统分析不锈钢药芯焊丝焊接过程中的熔滴过渡和电流电压波形特点。结果发现,当电流为150 A时,焊接时容易出现短路过渡,引起飞溅,电弧形态不太稳定,主要过渡方式为非轴向大滴排斥过渡;随着电流增大,电弧趋于稳定,飞溅明显减少,表面张力对熔滴过渡起一定作用;当电流达到240 A时,无短路过渡现象发生,几乎无飞溅产生,电弧形态基本保持不变,焊接过程稳定。焊接过程中焊丝与熔池间形成的渣柱有助于熔滴脱离焊丝进入熔池。     

钛型气保护药芯焊丝焊接飞溅与气孔的关系

采用平板堆焊工艺评定、高速摄影等试验方法,探讨了钛型气保护药芯焊丝焊接飞溅与气孔的关系。结果表明,这类焊丝的飞溅属于熔滴中气体逸出或弧气排斥所致飘离飞溅,焊接电流、电弧电压等主要参数控制的熔滴过渡形态对焊接飞溅有重要影响。焊缝中气孔(压坑)的性质主要属氢气孔(压坑),其产生机理基本遵循"熔滴过渡形态对气孔的影响理论"揭示的机理;焊接参数中,焊接电流、电弧电压对气孔(压坑)倾向影响的规律性更明显。"飞溅小与气孔倾向大"不协调的关系,实质上反映的是熔滴状态与气孔间的关系。     

CO2气体保护焊药芯焊丝工艺性分析与评价

采用汉诺威弧焊质量分析仪和焊接过程高速摄影技术,测试分析了在CO2气体保护焊条件下,药芯焊丝电弧物理特性,发现药芯焊丝工艺性与焊接过程中熔滴过渡的稳定性、均匀性有直接联系,熔滴过渡稳定性越好,焊接时飞溅越小,焊丝工艺性越好.在24.5 V,190 A焊接参数下,汉诺威弧焊质量分析仪中统计的熔滴过渡周期的变异系数ε(Tc)能反映焊丝焊接过程的稳定性,从而可以方便地对焊丝工艺性进行定量评价.变异系数越小,焊接过程越稳定,焊丝工艺性越好.提出用24.5 V,190 A焊接参数下熔滴短路过渡周期的变异系数作为判据来定量评价药芯焊丝工艺性.     

FT-50S药芯焊丝工艺性能研究

研究了FT-50S药芯焊丝CO2气体保护焊在3种焊接工艺参数下的焊丝工艺性能,结果表明:小焊接参数下,FT-50S药芯焊丝发生的是短路过渡,电弧有瞬间熄弧,熔滴过渡时发生液体小桥爆炸产生大量飞溅;中等焊接参数下,发生的是大颗粒过渡,熔滴在焊丝末端长大到一定程度后重力克服表面张力过渡到熔池,产生的飞溅较小;大焊接参数下,发生的是细颗粒过渡,飞溅最小。中、大焊接参数下电弧均呈锥形,电弧稳定且扩散性好并都发生了药芯渣滴/金属熔滴分离过渡。FT-50S药芯焊丝电弧焊焊缝成形系数较大,有利于减小焊缝的热裂倾向。     

高铬铸铁型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅试验研究

通过高速摄影技术及焊接飞溅率测试试验,详细阐述了金属粉型高铬铸铁自保护硬面药芯焊丝的熔滴过渡过程以及飞溅产生的原因及特点。结果表明,高铬铸铁自保护硬面药芯焊丝的熔滴过渡模式主要是大滴排斥过渡,熔滴可以长大到焊丝直径的2倍左右;其飞溅率较低,在1%左右;绝大部分飞溅产生于熔滴脱离焊丝端部瞬间、熔滴落入熔池的瞬间、熔滴爆炸以及熔滴形成的初期。其中,对焊接过程影响不大的直径小于1 mm的小颗粒飞溅占较大比例,存在少量的直径在1~2 mm之间的中等大小颗粒飞溅,而直径大于2 mm的大颗粒飞溅在试验中出现的频率较低。     

药芯焊丝CO2焊熔滴过渡现象的观察与分析

药芯焊丝CO2气体保护焊熔滴行为对药芯焊丝工艺性有直接的影响.采用焊接过程的高速摄影技术和汉诺威焊接质量分析系统对药芯焊丝的熔滴过渡形态进行观察分析.证实随着焊接参数的变化,药芯焊丝可能形成排斥过渡、表面张力过渡和细熔滴过渡.在排斥过渡时,由于大熔滴在焊丝端部较长时间的停留,出现明显的熔滴自身的爆炸飞溅,气体的强烈逸出飞溅等现象,表面张力过渡是介于大熔滴的排斥过渡与细熔滴过渡二者之间的一种过渡形式.细熔滴过渡时,焊接过程稳定、飞溅小、焊缝成形良好、生产效率较高,是药芯焊丝理想的过渡形式.在细熔滴的过渡的条件下形成的渣柱对熔滴的过渡起着导向作用.     

高频交变磁场对大电流GMAW熔滴过渡和飞溅率的影响

在熔化极气体保护焊过程中,采用大送丝速度,增大焊接电流和焊丝伸出长度是提高焊接熔敷率的直接途径.但当熔滴过渡转变为旋转射流过渡时,电弧不稳,飞溅增大,焊缝成形变差.施加不同频率的纵向交变磁场,对焊缝成形进行控制.采用高速摄像技术,拍摄焊接过程中的电弧形态和熔滴过渡,研究不同频率的磁场对熔滴过渡和焊接飞溅率的影响规律.结果表明,熔滴过渡形式不同,产生飞溅的机理不同;外加频率为1 000 Hz纵向交变磁场时,电弧的旋转半径减小,电弧的挺度增大,旋转射流过渡时电弧更稳定,焊接飞溅率降低,焊缝成形改善.     

E2507N高氮奥氏体不锈钢药芯焊丝焊接工艺性

E2507N药芯焊丝是基于成分匹配原则针对含氮量0. 65%～0. 7%的奥氏体不锈钢焊接开发的特种焊丝,为保证该焊丝的应用效果,需要对其焊接工艺性进行分析。为此,分析了该特种焊丝的电弧稳定性、熔滴过渡和烟尘排放率。引入熔滴短路周期变异系数ε(T_c)作为反映焊接过程稳定性的指标,通过对试验结果的分析,发现当焊接参数为21 V/190 A时,E2507N焊丝焊接过程最为稳定。试验结果还表明,即使在纯CO_2保护下,E2507N高氮不锈钢药芯焊丝熔滴过渡频率仍然较高,达到120滴/秒,飞溅较少;烟尘排放率为621 mg/min,烟尘发尘率较小,对环境影响较小,属于环境友好型焊接材料。     

钛型渣系气保护药芯焊丝研究进展北大核心

从药芯焊丝的电弧形态和熔滴过渡形态以及影响因素、焊丝的发展和改进等方面,综述了钛型渣系气保护药芯焊丝研究的某些进展。结果表明,药芯焊丝熔滴过渡的基本形态是非轴向排斥过渡,焊丝的电弧形态属于活动、连续型,焊丝熔滴过渡受主导力控制。影响气保护药芯焊丝熔滴过渡的主要因素有:药芯组成物、焊丝截面形状、焊丝直径和钢带厚度、焊接工艺参数等。提出了通过熔滴过渡指数控制焊接飞溅和通过电弧中熔滴吸收氢的总质量控制焊缝中气孔(压坑)的新思路。焊丝内在质量关键技术是熔敷金属韧性稳定性的控制,必须重视焊丝生产线装备的技术先进性因素。     

碱性药芯焊丝熔滴过渡特性及工艺性分析

利用高速摄像和汉诺威弧焊分析仪,在富氩气体保护条件下,在不同的焊接参数下对3种碱性药芯焊丝样品进行了测试和分析. 结果表明,较小焊接参数时,熔滴过渡形式为粗熔滴排斥过渡,电弧稳定性差,飞溅大;随着焊接参数的增大,熔滴过渡逐渐转变为细熔滴过渡,过渡过程趋于稳定. 熔滴受到较大的排斥力以及熔体的表面张力大是造成大颗粒飞溅的主要原因,较长的渣柱对熔滴过渡具有导向作用,细化熔滴和形成稳定、较长的渣柱是改善碱性药芯焊丝工艺性的重要途径.     

基于熔滴过渡理论的药芯焊丝工艺质量控制

介绍了气保护药芯焊丝熔滴过渡理论的基本概念,探讨了药芯焊丝熔滴过渡的影响因素,研究了药芯焊丝焊接飞溅和焊缝中气孔（压坑）控制机理。结果表明,这类焊丝熔滴过渡的基本形态是非轴向排斥滴状过渡,焊丝的电弧形态属于活动、连续型。焊丝熔滴过渡受主导力的控制,随焊接参数（电流）变化,熔滴过渡的主导力发生变化,致使熔滴过渡指数和过渡形态改变。影响熔滴过渡的主要因素是：药芯组成物、焊丝截面形状、焊丝直径和铜带厚度以及焊接工艺参数等。提出了控制焊接飞溅新观点,即控制熔滴尺寸是必要条件,而控制“熔滴大角度过渡次数”“熔滴存在时间和过渡间隔均匀性”“熔滴依附渣柱过渡次数”等指数是充分条件,两者缺一不可。在控制焊缝中气孔（压坑）机理方面,发现细熔滴过渡时气孔（压坑）倾向大,促使熔滴细化的药芯组成物和工艺参数都具有增大气孔（压境）倾向的作用。     

钛型渣系气保护药芯焊丝研究进展

从药芯焊丝的电弧形态和熔滴过渡形态以及影响因素、焊丝的发展和改进等方面,综述了钛型渣系气保护药芯焊丝研究的某些进展.结果表明,药芯焊丝熔滴过渡的基本形态是非轴向排斥过渡,焊丝的电弧形态属于活动、连续型,焊丝熔滴过渡受主导力控制.影响气保护药芯焊丝熔滴过渡的主要因素有:药芯组成物、焊丝截面形状、焊丝直径和钢带厚度、焊接工艺参数等.提出了通过熔滴过渡指数控制焊接飞溅和通过电弧中熔滴吸收氢的总质量控制焊缝中气孔(压坑)的新思路.焊丝内在质量关键技术是熔敷金属韧性稳定性的控制,必须重视焊丝生产线装备的技术先进性因素.     

氟化物对碱性药芯焊丝焊接工艺性能的影响

系统研究了氟硅酸钠、萤石对碱性药芯焊丝的焊接电弧稳定性、焊接飞溅、焊缝金属的脱渣性和熔滴大小的影响。研究结果表明,碱性药芯焊丝的药芯粉中含有适量的氟化物,能显著地提高碱性药芯焊丝的焊接工艺性能。     

气保护药芯焊丝熔滴过渡形态的选择与应用

本文分析了气保护药芯焊丝熔滴过渡形态的特点,探讨了熔滴过渡形态对工艺质量的影响、熔滴过渡形态的选择和应用。研究表明,药芯焊丝熔滴过渡的基本形态是非轴向排斥过渡,焊丝的电弧形态属于活动、连续型,焊丝熔滴过渡受主导力控制。在熔滴过渡形态和电弧形态基本未变条件下,随焊接电流参数变化,熔滴过渡主导力发生变化,致使熔滴过渡指数改变和焊接工艺质量迥异。药芯焊丝熔滴过渡形态的“合于使用＋参数匹配”选用原则,强调产品特征或用户要求,注重其他焊接参数的合理匹配。提出了通过熔滴过渡指数控制焊接飞溅,和通过电弧中熔滴吸收氢的总重量控制焊缝中气孔（压坑）的应用新思路。