氟碱型烧结焊剂的电弧、冶金特性及其应用

分析了埋弧焊的电弧、熔滴过渡行为及冶金特性,介绍了氟碱型焊剂的使用性能及其工程应用。研究表明,埋弧焊的电弧形态应属于连续、非活动型,而熔滴过渡则是呈典型的渣壁过渡形态。在熔滴反应区,主要是渗硅氧化和锰元素的氧化烧损。在熔池的结晶部分反应生成CO气体,是焊缝中不可避免地出现气孔或凹坑的重要原因。SJ101具有良好的焊接工艺性能、较高的低温韧性和较好的抗裂性能,是新型系列专用烧结焊剂,性能更加优良,压痕、凹坑的倾向减小。SJ101及其系列产品配合相应的焊丝和合理的工艺,在不同的工程结构中获得成功应用。     

极性对埋弧焊工艺质量的影响

综述极性对埋弧焊工艺质量的影响。结果表明,直流反接和交流时的电弧形态不同,极性没有完全改变熔滴过渡类型,但熔滴直径和熔滴分离频率各不相同。虽然极性对埋弧焊焊缝气孔有一定影响,但控制焊剂中水分是防止气孔的最重要措施。极性明显影响焊道几何形状,热影响区宽度和母材稀释率数值正极性比反极性小,但是所用焊剂不同时可能导致不同的结果。极性对埋弧焊焊缝力学性能的影响较为复杂。在波形控制技术下,变极性埋弧焊电源能显著提高熔敷效率和焊接速度,易于控制熔深和焊缝形状,带给埋弧焊领域一个全新的概念。     

埋弧焊熔滴过渡形态与焊接工艺质量的关系

探讨埋弧焊熔滴过渡形态与焊接工艺质量的关系。结果表明,在单丝埋弧焊中,渣壁过渡是熔滴的主导过渡形态,在双丝埋弧焊中,可能存在渣壁和喷射多种过渡形态,但不会有短路过渡形态。影响埋弧焊熔滴过渡的多种因素中,焊接电流是改变过渡形态的决定因素。单丝埋弧焊中,通过工艺参数变化建立了熔滴过渡形态与焊接工艺质量间的关系,其内在联系主要是熔滴尺寸、电弧力和熔滴冲击力变化。在双丝埋弧焊中,渣壁、喷射和滴状过渡对焊接质量参数的作用各异,前后焊丝过渡形态的位置匹配对焊接质量参数影响强烈。     

2Cr13药芯焊丝埋弧焊电弧电信号稳定性分析

采用汉诺威弧焊分析仪快速获取了埋弧焊焊接过程中的电信号,包括电流和电压,从而达到判断其熔滴过渡形式和焊接电弧稳定性的目的。通过对两种埋弧焊焊丝及三种焊剂配对进行施焊并获取的电信号数据分析可知,2Cr13药芯焊丝埋弧焊搭配SJ107烧结型焊剂进行埋弧焊焊接时,具有电流稳定性高、电压波动小、电弧稳定和喷射过渡等特点,且焊缝成形和母材表面美观。     

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。     

埋弧焊中焊剂对焊缝金属成分调控的研究进展

焊剂是埋弧焊的必需耗材.在焊接过程中,焊剂、熔池及电弧之间存在复杂的化学反应,因此,焊剂对焊缝金属的成分有着显著的调控作用.为了获得优质的焊接接头,有必要深入理解焊剂对焊缝金属成分的调控机理.本文综述了近年来在埋弧焊中焊剂对焊缝金属成分调控的研究进展,从热力学角度阐明了埋弧焊中O、Si、Mn、Ti及C等元素的过渡机制并阐释了大线能量下各元素过渡的冶金特性.同时,评估了现有针对埋弧焊的焊缝金属成分预测模型.最后,指出了进一步探索焊剂对焊缝金属调控机理所需要解决的基础问题.     

基于气泡浮出速度理论的CO2气体保护焊焊缝中气孔倾向探讨

CO2气体保护焊焊缝中气孔类型可以归纳为两大类(冶金反应型和析出型),气孔的性质分别为CO气孔、氢气孔及氮气孔.气孔的形成由气泡生核、长大、逸出三个阶段组成.CO2气体保护焊对气孔的敏感性是该工艺方法冶金特性所决定的.在工艺影响因素中,对气孔倾向影响较大的主要是焊接电流、电弧电压、气体流量、电源极性及焊接速度."焊接飞溅小与气孔倾向大"的不协调关系,与熔滴过渡形态及熔滴携带气体行为相关.严格控制焊材成分、母材成分及坡口清洁度是控制焊缝中气孔的必要条件,而采用正确的工艺参数、辅助工艺及操作技术则是控制气孔的充分条件.     

药芯焊丝埋弧焊熔滴过渡特性研究

采用汉诺威弧焊质量分析仪采集埋弧焊焊接过程的电信号,并与药芯焊丝CO_2气体保护焊的电信号进行对比,分析其焊接过程中熔滴过渡的特性。结果可知,焊接过程中实际的电弧电压、焊接电流数值主要集中在试验前设定的电压、电流值附近,波形图也很平稳,说明焊接过程很少有短路现象发生;进一步说明埋弧焊熔滴的过渡形态主要是细小熔滴过渡,焊接过程比较稳定,且焊缝成形好,表面光洁、美观。     

国内外典型药芯焊丝的熔滴过渡及其工艺特性

采用高速摄影、平板堆焊以及化学分析等试验方法,测试、对比研究了国内外3种典型钛型渣系药芯焊丝的熔滴过渡及其工艺特性.结果表明,基于3种焊丝熔滴过渡特性与工艺性之间的关系,提出改善熔滴过渡特性新观点,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,二者缺一不可.药芯焊丝的非轴向排斥滴状过渡形态、渣柱直接进入熔池,以及电弧区焊丝接口纵向张开现象,可能导致焊接冶金反应不完全和冶金过程新变化.熔滴过渡区的渗Si反应使熔滴氧化增氧,熔滴被细化,有利于改善熔滴过渡特性.3种典型药芯焊丝的熔滴过渡形态和电弧形态接近,然而过渡指数不尽相同,表现为B焊丝有3项工艺性指标领先,其机理在于控制熔滴过渡和电弧形态的"充分"、"必要"条件均占优势.     

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.     

埋弧焊时焊剂的作用

(1)保护作用。埋弧焊时在电弧热的作用下,使部分焊剂熔化形成熔渣并产生某种气体,从而有效地隔绝空气,保护熔滴、熔池和焊接区,防止焊缝金属化和合金元素的烧损,并使焊接过程稳定。     

焊剂片约束电弧焊接高强钢T形接头电弧形貌与熔滴过渡模式分析

针对高强钢三明治板焊接加工难题,提出一种焊剂片约束电弧(FBCA)焊接方法,获得了成形良好的T形接头. 首先对焊剂片高温熔化状态进行测量和分析,其次通过搭建的高速摄像系统,采集焊接过程中电弧及熔滴图像,分析电弧形貌变化与熔滴过渡模式,最后测量焊后T形接头尺寸并研究焊缝成形规律. 结果表明,不同参数下FBCA焊接存在短路过渡、弧桥并存过渡、大滴过渡、细滴过渡及亚射流过渡,焊剂片存在小颗粒状、大颗粒状、液桥状及弧桥并存状,当焊剂片为弧桥并存状/液桥状,弧桥并存过渡时,电弧被压缩,电弧燃烧稳定,焊缝成形最好.     

焊剂带约束超窄间隙焊接母材熔化及熔池形成

为认识超窄间隙焊接母材熔化特性及熔池形成机制,在放置焊剂带的I形坡口中进行熔化极电弧焊接试验,采用一种快速中断电弧的方法,保留焊接过程中焊剂带、坡口底部和侧壁的熔化形态.结果表明,电弧区焊剂带热收缩效应和固壁约束作用能有效约束坡口中电弧作用范围.当选择合适的侧壁根部焊剂带裸露高度时,电弧加热区域控制在坡口底部和侧壁根部,熔滴过渡的冲击作用及电弧力集中在熔池前端,使熔融金属产生有利于排出熔池中气体和熔渣的流动,形成无缺陷焊缝.当侧壁根部焊剂带裸露高度大于一定值时,电弧所受约束减小,加热区域扩展到较大范围的坡口侧壁上,熔滴过渡分散在坡口底部和侧壁,熔融金属难以形成贯穿熔池的流动,焊缝存在较多孔洞.     

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。     

基于冶金反应的GMAW熔滴过渡形态表征

综述了涉及焊接冶金反应的GMAW熔滴过渡形态特征。结果表明,焊丝电弧中发生的主要冶金反应对作用于熔滴上的主导力产生不同的影响。焊丝冶金反应与熔滴过渡形态间的关系,取决于熔滴过渡的力学条件,当冶金反应促使F_(分离力)增大或促使F_(保持力)减小时,熔滴过渡形态得以改善。对于药芯焊丝,TiO_2,Si-Fe,Al_2O_3和SiO_2添加物,以及增大焊接电流、增大保护气中的Ar含量、增大药芯填充率,能改善熔滴过渡形态;对于实心焊丝,无镀铜焊丝的涂层成分,以及增大焊接电流、减小焊丝直径、增大保护气中的Ar含量、采用直流反极性,能改善熔滴过渡形态。     

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.     

钛型渣系气保护药芯焊丝焊接参数相互关系

采用高速摄影、平板实焊等试验方法,研究了钛型渣系气保护药芯焊丝焊接参数的技术特征、电弧形态、熔滴过渡形态以及焊接工艺参数间的匹配关系.结果表明,钛型渣系气保护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.该工艺方法的关键参数是焊接电流和电弧电压,它们之间存在最佳数...     

碱性渣系气体保护药芯焊丝立向上焊接工艺

采用平板对接立向上焊接、焊接电弧物理观察等试验方法，观察了碱性渣系气体保护药芯焊丝熔滴过渡和电弧特性，研究了立向上焊焊缝成形机理及影响因素。结果表明，碱性焊丝立向上焊时，粗熔滴非轴向过渡和集中、活动型电弧特性使熔滴过渡的定向性很差，熔滴飞溅增大；碱性熔渣的流动性大，凝固速度慢，对熔池的扶托作用差，熔池的形状较难控制，焊缝成形相对困难。采用合理的、最佳匹配的焊接参数和有效的操作技术和运丝方式是获得满意立向上焊缝的必要条件。     

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。     

埋弧焊自动焊机的使用与维修

1.焊机的基本原理与结构埋弧焊是将焊丝连续送进颗粒状焊剂中,在焊剂层下与焊接工件间产生电弧,将局部焊剂熔化保护焊接区并参加冶金反应,它具有较手工焊高5～10倍的生产率,焊缝成型美观,质量好,无弧光辐射,焊工劳动保护条件好等优点,为目前广泛采用的一种自动弧焊方式。我厂生产的MZE—630埋弧焊自动焊机适用于水平对接焊、横角焊、环形焊、断续焊等多种形式的焊接。该机具有独特的旋转变化机构,