三电极高速CO_2双边角焊焊缝成形参数预测分析

以影响三电极高速CO2双边角焊焊缝主要的两个焊接参数,即中间焊枪指向量和跟随焊枪指向量为研究对象,建立两因素三水平的全因子工艺试验设计,利用统计学方法对焊缝成形参数进行预测研究.结果表明,下脚长和上脚长均受中间焊枪和跟随焊枪指向量的主效应影响,而焊缝凸度受中间焊枪和跟随焊枪指向量的主效应和交叉效应影响.下脚长的预测范围大约为4mm,上脚长的预测范围大约为2.5mm,而焊缝凸度的预测范围大约为1mm.

三电极高速CO_2焊焊接速度和焊接电流对焊缝成形影响

MAG角焊焊接在大型船舶制造中占有重要地位,目前应用最为广泛的是双电极角焊工艺,最大焊接速度为1.2m/min。为了提高焊接速度,进而提高焊接效率,研究了焊接速度可达1.8m/min的三电极高速CO2气保护角焊工艺。实验表明:采用DCEP/DCEN/DCEP极性组合的三电极CO2气保护角焊焊接过程稳定,成形良好,角焊焊缝上脚长、下脚长以及熔深均随着焊接速度的增大而减小,随着三电极焊接电流规范组合的增大而增大。在试验基础上,给出了焊接速度和三电极电流规范组合影响下的角焊缝脚长范围预测。

三电极高速CO_2双边角焊质量及稳定性分析

对三电极高速CO2双边角焊焊接工艺进行研究,通过LabVIEW电信号采集与高速摄影分析了焊接质量及过程稳定性.结果表明,焊接中引导电流应为最大,且引导焊枪与中间焊枪之间电流差距100A左右可获得理想的焊缝成形,中间焊枪与跟随焊枪的电流差距大小对焊接质量无明显影响,且焊枪指向位置在底板为宜.在同一工艺时,随着焊接速度增大,焊接过程变得不稳定,同一焊接速度时,试验电流400/300/300A组合时焊接过程最稳定.大电流组合时,应增大焊丝之间距离以减小电弧之间的干扰.

三电极高速CO_2双边角焊工艺参数对焊缝成形影响

在传统双电极角焊焊接工艺基础上,为了进一步提高焊接效率,采用三电极高速CO2双边角焊工艺,分析不同焊接工艺参数对焊缝成形参数的影响.结果表明,采用不同极性组合的焊缝成形参数差别不大;随着速度的减慢和焊接工艺参数的增大,脚长、熔深和熔宽均呈增大趋势,但焊脚长度有一个最大值限制.下脚长、上脚长受中间焊枪的指向位置影响更为明显,当左右两侧焊枪对中时,脚长最小.另外,随着焊丝之间距离的增大,脚长和熔宽逐渐减小,余高随焊丝距离增大而增大,但差别不大.

三电极MAG高速角焊焊接工艺实验研究

在实际船厂的角焊焊接工艺应用中,多电极焊接工艺主要集中于双电极MAG焊接,焊速最大目前可以达到1.2m/min。为了进一步提高焊接速度,本文采用焊速可达1.8m/min的三电极高速弧焊角焊明弧焊接工艺,进行了焊接规范组合与空间位置实验。实验表明:焊接线能量相近时,焊缝成形参数均在一定范围内波动。焊接参数对焊接过程的稳定性影响显著,不同的焊接规范组合时,PNP极性组合的稳定性比NPN的稳定性差;焊枪倾斜角度随着角度的增大稳定性变差;焊丝距离在20和45mm时稳定性最差,而在其范围之间的焊接稳定性随着距离的增大而变好;夹角在20°和50°时稳定性较好。

高速三丝熔化极气保护焊接工艺

针对造船企业平面分段生产流水线纵骨双丝角焊接最大焊接速度小于1.0m/min的问题,研究开发了高速三丝熔化极气保护焊接新工艺,即三根焊丝分别为引导焊丝、中间焊丝和跟随焊丝纵向排列。每根焊丝各接一套送丝系统、焊接电源和保护气,构成独立的电弧-电源系统,其焊接工艺参数分别可调,以满足各种焊接要求。结果表明,当采取引导焊丝(DCEP)/中间焊丝(DCEN)/跟随焊丝(DCEP)或引导焊丝(DCEN)/中间焊丝(DCEP)/跟随焊丝(DCEN)的极性组合时,焊接过程稳定,焊缝外观表面光洁、左右对称、起渣容易、飞溅小、无气孔,满足船舶焊接的要求。通过选用合适的焊接电流、电压组合,可以使焊接速度达到1.8m/min,焊脚长度达5～8mm。此焊接新工艺可广泛用于角焊缝的高速焊接应用场合。