自保护药芯焊丝电弧稳定性分析

采用汉诺成焊接质量分析仪对自保护药芯焊丝(SSFCW)的焊接电参数进行了测试分析,发现电压标准偏差△ U越小,电流标准偏差△I也越小,其变异系数δ U和δI也越小,电弧稳定性越好.通过对U-I图和电弧电压偏差直方图的分析,提取出某些反映电弧稳定性的信息,该信息对于评定自保护药芯焊丝工艺性能提供了参考.U-I图中电弧瞬时工作点轨迹越集中,电孤电压偏差直方图分布越集中越高,电弧稳定性越好.     

氟化物对自保护药芯焊丝电弧稳定性的影响

为了改善自保护药芯焊丝的焊接工艺性能,采用了高速摄影、水中收集熔滴、焊接飞溅测试等试验方法,研究了渣系组分中氟化物对自保护药芯焊丝电弧稳定性的影响规律.研究结果表明:随着药芯中CaF2含量的增加,电弧形态由扩散型转变为集中型,电弧稳定性逐渐恶化;在药芯中用一部分的Na2SiF6代替CaF2,可以提高电弧稳定性,改善工艺性能.综合考虑氟化物对电弧稳定性的影响,药芯中选用CaF2 45%～47%,Na2SiF6 3%～5%较为合适.     

LiF对自保护药芯焊丝电弧稳定性的影响

采用AHXV电弧分析仪研究了芯料组成中LiF对自保护药芯焊丝焊接电弧稳定性的影响。研究结果表明，在自保护药芯焊丝中加入LiF，能够减小焊接电流的波动范围，使焊接电弧的稳定性得到改善，但LiF的加入量应控制在合适的范围内，加入量太少稳弧作用不明显，加入量过多能导致焊接飞溅增大及由于吸潮而带来的的气孔等问题。     

自保护药芯焊丝全位置焊接电弧稳定性分析与评价

采用高速摄像仪和汉诺威弧焊质量分析仪对三种市售X70管线用自保护药芯焊丝全位置焊接的熔滴过渡及电弧稳定性进行观察分析.结果表明,全位置焊接电弧稳定性为1号焊丝最好,3号居中,2号最差;电流变异系数比标准差更能准确地反映电弧稳定性;单凭平均短路时间不能作为判定电弧稳定性的依据,必须结合短路时间频次分布图才有意义;短路过渡时电弧电压概率密度分布为双驼峰形状,双驼峰处曲线的概率密度分布及整条曲线的收敛情况可作为评定电弧稳定性的重要参考依据.     

自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊参数对焊道表面成形的影响

以自保护药芯焊丝(414N-O)为研究对象,借助焊道表面成形系数来评价自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊焊道的表面成形特征,研究了自保护药芯焊丝激光-电弧复合热源堆焊过程中堆焊参数对焊道表面成形的影响. 结果表明,复合热源堆焊过程中,激光的加入明显降低了自保护药芯焊丝电弧作用点漂移概率,有效地克服了自保护药芯焊丝长弧堆焊气孔问题,降低了电弧对工件表面的作用能量. 堆焊参数中,光丝前后位置和光丝间距对焊道表面成形特征起决定性影响,激光前置时光丝间距对焊道表面成形影响显著,激光后置时则影响较小;光丝间距DLA=0 mm和DLA=+2 mm时,有利于焊道表面成形;光丝间距DLA=-2 mm时,恶化了焊道表面成形;激光功率、堆焊速度、堆焊电流和堆焊电压对焊道余高影响显著,激光功率、堆焊电流和堆焊电压对焊道表面成形系数影响显著,焊丝伸出长度对焊道余高和焊道表面成形系数影响较小.     

自保护药芯焊丝与气保护药芯焊丝的比较

对气保护药芯焊丝与自保护药芯焊丝的工艺性能和力学性能进行比较，结果表明气保护药芯焊丝焊接工艺性能比自保护药芯焊丝好，两种焊丝的力学性能很接近。     

工艺参数对自保护药芯焊丝焊接烟尘的影响

焊接烟尘中含有大量有害物质,严重威胁到焊工的身体健康,所以针对焊接烟尘的研究具有十分重要的意义. 通过高速摄像采集系统研究了焊接时熔滴的过渡模式,通过焊接烟尘收集装置对焊接烟尘的发尘量进行测量,对不同工艺参数下产生的焊接烟尘进行了成分分析. 结果表明,在大的电参数下,熔滴过渡模式对烟尘的发尘量影响不大,但过大的热输入导致了熔滴、母材的蒸发量和焊接烟尘的增加,直流反接下,熔滴过渡主要表现为排斥过渡,出现较多的焊接飞溅颗粒,导致直流反接时的焊接烟尘增多. 不同的极性规范下,烟尘的元素类型基本一致. 由于在直流反接时,更多的低电离物质在熔滴底部燃烧蒸发,导致低电离物质元素含量相比于直流正接时较多. 而在直流正接时,阴极斑点总在氧化膜处进行燃烧,导致更多的氧化物元素蒸发,形成焊接烟尘. 因此,直流正接下氧化物元素含量比直流反接下的元素含量多.     

药芯焊丝焊接材料的发展

阐述了药芯焊丝气体保护焊及焊接材料制造慨况,以及药芯焊丝气体保护焊的特点,如适应性好、易掺合金、熔敷率高、熔深大、工艺性好、力学性能好、生产率高、节能节材等;研究证明,药芯焊丝和自保护药芯焊丝的焊接接头性能好、生产率高.随后介绍了国外及国内应用现状及发展,对我国工程应用实例及试验研究成果近行了分析.     

激光介入不锈钢自保护药芯焊丝MAG电弧堆焊熔滴受力分析

以不锈钢自保护药芯焊丝为研究对象,借助高速摄像采集了激光介入MAG电弧堆焊的熔滴和电弧图像,研究了激光介入不锈钢自保护药芯焊丝MAG电弧堆焊的熔滴受力. 结果表明,激光的介入改变了焊丝端头熔化状态,焊丝端头发生局部熔化、半熔熔化、全熔熔化三种状态;增大了电磁收缩力、等离子流力在焊丝轴线上的分力,有利于熔滴过渡;减小了表面张力,有利于细化熔滴;增加了气体动力,在合适的激光参数下促进熔滴过渡;熔滴过渡轨迹出现了右偏轴过渡、左偏轴过渡、沿轴过渡三种模式.     

激光-电弧复合热源焊接

在激光热源的基础上复合电弧进行焊接，可以降低焊接成本，提高焊接效率。本文综述了激光—电弧复合热源焊接国内外研究的现状，对旁轴式和同轴式两种复合方式进行了分析比较，并展望了该技术的发展前景。     

低气压对自保护药芯焊丝焊缝成形的影响

对低气压地区自保护药芯焊丝电弧焊接的焊缝成形及其影响因素进行了研究.结果表明,在相同焊接工艺参数设定下,气压愈低,焊缝的熔深愈浅、熔宽愈宽、余高愈小;气压降低导致电弧的冷却作用减弱,弧柱区的直径与正常气压相比将增大,电弧的稳定性和挺度下降.电弧行为的改变影响了焊缝成形质量,气压越低,焊缝成形的对称性越差;焊炬高度的增加对焊缝成形及电弧稳定性同样有不利影响,适当增加送丝速度和降低电弧电压有助于焊缝成形质量的改善.研究结果为低气压地区的自保护药芯焊丝焊接工艺参数制定和优化提供了科学依据.     

自保护药芯焊丝在钢轨冷焊修复中的应用

针对在线钢轨焊接性特点．选用自保护药芯焊丝进行钢轨的冷焊修复，进行了工艺试验和焊补接头的组织性能研究。实验表明．Ni29自保护药芯焊丝用于钢轨冷焊修复可行。     

自保护药芯焊丝焊缝中的气体

自保护药芯焊丝焊缝中N元素含量较高在0.025%～0.035%内.分析了药芯成分(氟化物、碳酸盐和固氮元素铝)对焊缝中氮气孔的影响规律.焊接工艺参数对焊缝中氮气孔的产生也有重要的影响,从防止焊缝产生气孔的角度出发,焊接工艺参数的最佳取值范围为焊接电流220～280 A,电弧电压18～24 V,焊丝伸出长度20～30 mm,极性采用直流正接.自保护药芯焊丝焊缝中不容易产生氢气孔和CO,CO2气孔.     

药芯焊丝稳定性分析与评价

利用汉诺成弧焊质量分析仪对不同批次的五种药芯焊丝进行电弧物理特性参数测试,发现不同批次的同种焊丝焊接平均电流、短路大电流概率和平均短路时间等电弧物理参数存在着不同程度的波动,说明药芯焊丝普遍存在着不稳定现象.提出采用短路大电流概率和的变异系数s[∑n(Is)]、大于1 ms的平均短路时间的变异系数s[t(T1)]作为判据,在实际生产中监测药芯焊丝的稳定性.     

超低碳氮强化自保护药芯焊丝的研制及性能分析

采用00Cr13Ni4MoN堆焊合金体系,通过大量试验研制出焊接工艺性能和力学性能良好的超低碳氮固溶强化自保护药芯焊丝.试验表明,自保护药芯焊丝中的氮来自于空气中的氮气,氟化物/铝镁合金=6:2和其它元素含量合适时,自保护药芯焊丝的焊接工艺性能良好;该焊丝堆焊层组织为单一马氏体,具有良好的抗回火软化性能、韧性和耐磨性,在堆焊修复连铸辊时具有优良的力学性能.     

氢对自保护药芯焊丝焊缝金属韧度的影响

通过刻槽锤断试验、低温冲击韧度试验和扫描电镜分析等试验手段,研究了焊后室温条件下,放置不同时间的自保护药芯焊丝焊缝金属中氢含量对低温韧度的影响.结果表明,由于自保护药芯焊丝中氢含量较多而脱氢能力不足,并且熔池的存在时间相对较短,焊缝金属中的氢不能充分逸出,使得焊缝金属中含氢量较高(焊后立即进行试验);在氢和非金属夹杂物的共同影响下,低温冲击吸收功的平均数值较低,而且数据的离散度大;室温放置40 d以后,焊缝金属中的氢含量减少,刻槽锤断试样表面的氢白点减少或消失,低温冲击吸收功的平均值提高,数据的离散度降低.     

自保护药芯焊丝的技术经济特点及工程应用前景

介绍了自保护药芯焊丝的最新进展,分析了自保护药芯焊丝的技术先进性,计算了不同焊接材料的碳排放,比较了各种焊材的焊接综合成本.结果表明:新型自保护药芯焊丝具有优良的全位置操作性,焊缝成形美观,飞溅小,-40℃熔敷金属冲击吸收功达到200～400J;φ2.0 mm自保护药芯焊丝碳排放最少,100%CO2保护φ1.2 mm实...     

一种新型CO2气体保护堆焊药芯焊丝

研制了一种新型的CO2气体保护堆焊药芯焊丝，由于该药芯焊丝的药芯中含有一定量的硼硅元素，在焊接过程中，绝大部分硼硅元素与氧化合并在焊缝表面生成一层极薄的玻璃状硼硅酸盐保护膜，形成了对焊道的气-渣联合保护，在气-渣联合保护下，减少了贵重元素的烧损，新型成的硼硅酸盐保护膜极薄，且熔点低（722℃），因而可连续多层堆焊而无需清渣。随着制造工艺的不断完善，这种药芯焊丝必将有着十分广泛的应用前景。