TC4“一脉一孔”PAW工艺研究

采用直流穿孔型PAW和"一脉一孔"型PAW焊接工艺进行了3 mm和6 mm厚TC4焊接试验,并对焊接试板外观、内部缺欠、机械性能及工艺性能进行了测试。结果显示,两种焊接方法焊接接头质量均能满足标准要求,但"一脉一孔"型PAW在降低气孔、降低焊缝下凹方面效果更好;对于中薄型钛及钛合金的等离子弧焊接,"一脉一孔"型PAW效果更好。

一种新型等离子小孔焊接熔透闭环控制系统

建立了以电流和等离子气流为控制变量的等离子小孔焊接熔透闭环控制系统,采用小波方法从焊接电弧电压信号中实时、准确地提取熔池穿孔信息,通过对2个参量的协调控制,成功地实现了“一脉一孔”的焊接工艺。实验表明,该系统不仅显著地提高了电弧穿透力,能够有效地对10mm厚不锈钢进行小孔型焊接,而且具有良好的快速响应性能,成功克服了3～6mm厚度渐变及阶跃变化带来的扰动,实现连续、稳定、可靠的较厚板穿孔焊接。

TC4合金脉冲PAW工艺研究

进行了TC4直流PAW、高频脉冲PAW和"一脉一孔"型PAW焊接工艺研究,对比了3种PAW焊接工艺的焊缝外观形貌、力学性能和工艺性能,后2种焊接工艺焊接接头性能略优于直流PAW。高频PAW焊接工艺的高频脉冲对熔池的冲击作用有利于增加电弧挺度、提升焊接速度;利用钛合金表面张力大的特性配合合理的工艺参数,实现了稳定的TC4"一脉一孔"型焊接工艺,该工艺PAW比传统直流PAW焊缝外观成型更加美观,焊缝背面具有手工GTAW单面焊双面成型形貌特征,且更加均匀、美观,焊缝正面几乎没有下塌;力学性能试验和扫描电镜分析显示"一脉一孔"型PAW焊缝力学性能优于直流PAW,比传统"小孔型"PAW更适合TC4合金的焊接。