热丝TIG焊方法最新研究进展

综述了各类热丝TIG焊方法的特点及其技术与工艺难点,并着重阐述了近些年来研究较多的脉冲加热热丝TIG焊、窄间隙热丝TIG焊、超高速热丝TIG焊的研究进展。

单电源脉冲热丝TIG焊的研究

介绍了单电源脉冲热丝TIG弧焊电源,在主电路中,焊接电源与热丝电源共用一个电源,采用80C196KC单片机作为控制系统核心。根据单电源脉冲热丝TIG弧焊电源的特点,设计了焊丝加热试验,即分别对焊丝进行直流、脉冲加热,利用所得到的参数模拟热丝TIG焊接时的焊丝加热过程,从而验证参数的合理性;最后通过对不锈钢板进行低频脉冲热丝TIG焊堆焊试验,证明了试验参数有很好的适用性。

厚壁焊接钛管的等离子填丝+脉冲TIG双枪焊接工艺研究

钛及钛合金厚壁焊管是海水淡化和海洋工程等行业的主要部件。采用前置直流等离子填丝+后置脉冲TIG电弧的双枪焊法,无耦合的等离子焊+TIG焊形式利用等离子弧焊与TIG焊的优点实现了大口径壁厚4 mm的TA1焊接钛管的优质、稳定焊接。结果表明,随着等离子气体流量的增加,直流等离子填丝焊的熔深增加,厚壁钛管全熔透;后置TIG电弧对已形成焊缝进行重熔,TIG焊脉冲频率的增加可以降低焊缝晶粒尺寸,提高接头性能,并对前置等离子填丝焊过程出现的咬边等缺陷具有较好的修复作用。本方法不但扩大了焊缝成形的工艺窗口,而且焊接过程稳定,接头抗拉强度达到354 MPa,经实际生产验证,实现了厚壁焊接钛管的低成本优质焊接生产。

送丝方式对步进填丝双脉冲TIG电弧增材成形精度的影响

针对电弧增材制造热质传输强耦合、成形尺寸精度低等共性关键问题,提出一种步进填丝双脉冲钨极氩弧(tungsten inert gas,TIG)电弧增材制造方法.基于此方法建立增材成形试验系统,开展系列变化参数的直壁墙增材工艺试验.利用同步采集的熔滴、熔池动态变化图像数据重点研究分析了送丝方式对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池行为和成形尺寸精度的影响规律.结果表明,前、后送丝方式下熔滴均以液桥过渡方式熔入到熔池;相比前送丝增材过程,后送丝方式下焊丝熔化效率和熔滴过渡频率明显增加,熔滴尺寸变小,熔池表面高度和宽度尺寸波动均减小;高频脉冲电弧使熔池体积略微增加,热稳定性明显增强,直壁墙沉积件成形精度明显提高.

一种用于TIG焊的脉动送丝系统

针对TIG焊的特点,设计了一套基于PLC的脉动送丝系统和一种新型脉动送丝机构,经理论分析和试验验证,该系统可以与焊接电信号同步,实现脉动送丝,工作稳定可靠,从焊接设备功能改进和经济性角度都具有一定的工程意义。

核电站薄板不锈钢水池热丝TIG自动焊应用研究

核电站不锈钢水池对接带垫板焊缝由022Cr19Ni10材质和薄板组成,拟采用热丝TIG自动焊技术。因结构中覆面板与拍片槽垫板贴合不严实,往往产生未熔合缺陷,且焊接过程受现场环境、条件等因素影响,增加产生夹渣、气孔、未熔合等焊接缺陷的风险。通过模拟试件焊接,进行无损检测、理化试验等,验证热丝TIG自动焊的工艺性能,以确定薄板不锈钢水池热丝TIG自动焊工艺,并采用具有热丝、激光跟踪、弧压跟踪功能的焊接设备,通过更精密、更聚弧、功率强度更密集的超级脉冲,进行覆面板与拍片槽的打底焊接,由2Hz脉冲+无摆动焊接+热丝+弧压跟踪+激光跟踪进行填充焊接,由无脉冲+摆动焊接+热丝+弧压跟踪+激光跟踪进行盖面焊接。

三种窄间隙焊接技术的特性比较与应用选择

窄间隙技术是弧焊技术中向更高生产率、更高质量、更低焊接生产成本大幅度进步的最有效技术。针对现有窄间隙技术应用中存在的认识误区,分别列出窄间隙埋弧焊、窄间隙热丝脉冲钨极氩弧焊、窄间隙气体保护焊3种成熟技术的各自技术优势以及技术局限性。在此基础上提出生产应用选择的指导原则:同时要求具有高的焊接生产率、高的接头质量、低的焊接成本时,优先选用窄间隙气体保护焊技术;仅仅只考虑接头质量和力学性能,不考虑焊接生产率和成本时可选用窄间隙热丝脉冲钨极氩弧焊技术;平焊位置作业,只考虑过程的稳定性和焊接质量,不考虑工艺技术的简便性、接头的残余应力大小和焊接成本时,可选择窄间隙埋弧焊。

焊接热输入对核级B508-Ⅲ低合金钢焊丝熔敷金属低温韧性的影响

采用自动脉冲热丝TIG焊接技术,对自主研发的B508-Ⅲ低合金钢焊材进行性能验证,选定4种热输入进行熔敷金属试验,使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电子背散射衍射技术(EBSD)等分析手段研究熔敷金属显微组织以及力学性能在不同热输入下的变化规律。结果发现,焊缝组织为均匀细小的针状铁素体和板条贝氏体,组织晶粒细小且分布均匀;随着热输入增大,大尺寸夹杂物增多,夹杂物面积比有所升高。熔敷金属强度随热输入增大呈下降趋势,塑性随之升高,低温冲击吸收能量最高为310 J,低温冲击断口微观形貌主要是韧窝+准解理。焊缝金属中AF的含量以及大角度晶界的比例随热输入的增大均呈先升高后降低的趋势,与熔敷金属低温韧性随热输入的变化规律基本吻合。

硫冷凝器柔性管板与换热管数控脉冲钨极氩弧焊填丝焊焊接工艺

分析了大型硫冷凝器柔性管板与换热管的焊接接头结构特点,制定了3种焊接方案,详细介绍了按照焊接方案进行的焊接性试验,并进行了比较分析。选用效果较好的数控脉冲钨极氩弧焊填丝焊焊接工艺进行了焊接工艺评定,验证了拟定焊接工艺的正确性,并成功应用于产品生产中。