双丝三弧焊焊缝成形及多道搭接工艺研究

进行了不同送丝速度、焊接速度、M弧电流下的双丝三弧焊试验,分析了不同工艺参数对双丝三弧焊成形质量的影响并确定了最优参数组合。用抛物线、余弦曲线、圆弧曲线三种曲线对双丝三弧焊单焊道截面轮廓进行拟合,结果表明抛物线效果最好。分析了单层多道焊的传统搭接模型,针对双丝三弧焊的成形特点改进了现有的搭接模型,并推导出理想的搭接间距为0.689倍熔宽。为证明改进搭接模型的优势,采用不同搭接间距进行了焊接试验。通过搭接焊缝截面形貌对比分析表明,改进的模型更加符合双丝三弧多道搭接焊。

双丝三弧焊焊接工艺研究

双丝三弧焊(Tri-Arc)技术是一种新型高效的电弧焊接方法,因双丝间有额外的M弧,降低了通过工件的电流,显著降低了焊缝的焊接热输入,提升力学性能,但存在飞溅较大且电弧稳定性差的情况,易产生焊接缺陷。本文通过试验优化设计焊接坡口、提高加工精度、优化工艺参数等过程,减少了焊接缺陷,提升了焊接质量,力学性能满足RCC-M 2007的要求。

基于响应曲面法的双丝三弧堆焊工艺参数优化

为了优化双丝三弧焊堆焊工艺参数和预测堆焊稀释率和焊接电流,基于响应曲面法建立了双丝间电流(M弧电流)、主弧电压等焊接工艺参数与稀释率和焊接电流的数学模型。利用Design-Expert软件对稀释率和焊接电流响应进行方差分析、模型显著性检验及模型信噪分析,研究了堆焊工艺参数对稀释率和焊接电流的影响规律,并对堆焊工艺进行了优化设计,以及结果验证。结果表明,M弧电流对焊接电流和稀释率的影响比较显著;增加M弧电流,焊接电流减小,基材熔化量变小,稀释率越小;减小熔化母材过多的进入堆焊层,保证金属粉芯焊丝的有效成分,有利于堆焊合金材料组织和耐磨性的控制。经过优化设计获得最佳堆焊工艺参数主弧电压为35 V,M弧电流为260 A,送丝速度为10 m/min,频率为70 Hz,占空比50%。

双丝三电弧焊中熔滴过渡及焊缝成形机理

为了验证双丝三电弧焊接过程中M弧不同的电流、脉冲频率对其熔滴过渡行为的影响;试验搭建了双丝三电弧焊的焊接系统以及高速摄像与波形同步采集系统.结果表明,熔滴过渡行为变化的主要原因是在M弧作用下熔滴的受力变化.其次,熔滴过渡行为和M弧电流的变化存在着对应关系:随着M弧电流增大,熔滴过渡行为依次为焊缝成形最佳的短路过渡+射流过渡、以及成形依次变差的大滴过渡、射滴过渡、射流过渡.随着M弧脉冲频率增加,熔滴过渡行为依次为一脉多滴、一脉一滴、多脉一滴三个阶段;其中焊接成形最理想的为一脉一滴的熔滴过渡阶段.

双丝焊接技术及双丝三电弧焊接稳定性研究进展

文中根据电弧特征和送丝形式将多种双丝焊接分为双丝单电弧焊、双丝双电弧焊、双丝双电弧焊+冷丝填丝、双丝耦合电弧焊四大类,简要介绍它们的技术原理及设备,对双丝双电弧焊和双丝耦合电弧焊接方法在焊接稳定性方面的研究进行了探讨和总结。展望了双丝焊接技术在系统控制、自动化应用和进一步提高焊接效率的发展方向,为继续推进双丝电弧焊接方法的创新研究应用和双丝三弧焊接技术的深入研究提供参考。

Tri-Arc双丝焊“Γ”形电弧及其促进方法

Tri-Arc双丝三电弧焊通过中间第3弧的M弧重新分配焊接热输入,实现高熔覆率低热输入焊接.M弧与主电弧耦合,在整个动态周期表现为“Γ”形和“μ”形及其镜像形态.该文研究“Γ”形电弧的形成机理和热输入调控机制,结果表明,“Γ”形态由“μ”形态转变而来,熔滴振荡引起焊丝末端间距的变化,从而促进耦合电弧“Γ”形态的形成,此时M弧不作用于母材,比“μ”形电弧焊接热输入更低.为提高Tri-Arc双丝焊接低热输入效果,在维持导电嘴末端到工件距离不变的前提下,提高焊枪枪体抬升距离从而改变焊丝末端间距.当导电嘴长度由30 mm增加至35 mm时,随着焊枪抬升,“Γ”形电弧作用时间逐渐增加,能更好地促进电弧热分配,降低Tri-Arc双丝焊接热输入,从而降低熔池最高温度,获得更小宽高比和更小熔深的焊缝.