PAW+TIG电弧双面焊接小孔形成过程的数值模拟

综合考虑影响等离子弧小孔形成的等离子流力、重力、表面张力等力学因素,建立了等离子电弧+钨极电弧(PAW+TIG)双面焊接时小孔形成过程的数学模型,并与焊接传热的控制方程耦合,采用数值模拟技术,定量分析了小孔形成的动态过程.根据数值分析结果,将小孔的形成过程分为开始焊接到熔透、熔透到开始穿孔、开始穿孔到小孔形态稳定三个阶段,熔池的最小跨距可作为小孔建立的评价指标.小孔的形成是热、力共同作用的结果.

中厚板低频脉冲TIG打底焊的电弧形态及熔池行为

针对中厚钢板传统背衬板手工打底焊接工艺存在的效率低、工序复杂、过程稳定性差等问题,采用低频率、大占空比的脉冲TIG方法来实现无衬板5mm大钝边16MnR钢的单面焊双面成形.利用高速摄像详细观察了焊接电弧穿过熔孔的被压缩过程,统计分析了一定焊接速度下电弧尾焰偏转角度和长度与焊缝熔透的相关性.实验结果表明:在一定焊接规范下,电弧熔化钝边形成孔状熔池,穿过熔孔的电弧尾焰偏转角度和长度均与焊接速度呈负相关,且与焊缝熔透程度约呈现正相关,通过观测电弧尾焰尺寸,可对打底焊时焊缝的熔透程度做出预判;电弧周期性变化的热力耦合作用增强了熔池液态金属的搅拌及对流作用,在表面张力、重力、电弧力以及气体吹力的共同作用下,熔孔侧壁上的液态金属向熔池边缘及底部流动,增强了熔池中的热传导,能有效增加焊缝熔深.

直流叠加脉冲型TIG焊电弧─熔池特性分析

针对乏燃料后处理溶解器腐蚀裂纹等缺陷的快速、一次性、可靠焊接修复工程技术需求,提出一种直流叠加脉冲型TIG深熔焊接方法,在10和16 mm厚304不锈钢板上进行了系列平板堆焊工艺试验.以电弧-熔池特性变化为研究对象,对比分析脉冲电流作用和直流叠加脉冲型电流作用的电弧行为、熔池流动行为及温度场的变化规律,探讨了直流叠加至脉冲电流波形的焊缝熔深增加机理.结果表明,高频脉冲电流使电弧产生电磁收缩效应,且电弧被压缩程度及焊缝熔深与脉冲频率(1~5 kHz)成正相关;叠加直流的高频脉冲电弧具有更高的电流、能量密度,进一步提高了熔池表面液态金属温度及增加了熔池电磁搅拌力使熔池流动加剧、对流换热充分、熔池热惯性作用增强,进而使焊缝熔深增加.试验验证了该方法能够实现5 mm厚304不锈钢板对接可靠的单面焊双面成形.

双面电弧焊接工艺及其温度场

采用由PAW(等离子弧)+TIG(钨极电弧)构成的单电源双面电弧焊接(DSAW)工艺可以获得深宽比较大的焊缝,该工艺具有高效、低成本的优点。分析了单电源双面电弧焊接的基本原理,并采用数值模拟技术定量分析了双面电弧焊接条件下的温度场;同时作为对比也模拟了PAW焊接的传热现象,揭示了DSAW大幅度增加熔深的机理,为工艺参数优化设计提供了依据。

手工TIG大间隙单面焊双面成形工艺

0 前言在高温高压、易燃易爆的容器、管道焊接施工中,手工钨极氩弧焊采用比较普及。传统的焊接工艺是,小对口间隙,焊丝从外部输送。这种方法有明显的弱点,主要是管子在仰焊及平焊时产生凹陷,其它部位则易造成未焊透。

双频调制脉冲TIG打底焊电弧-熔池行为分析

为提高中厚板核容器焊接制造效率、质量稳定性及满足无衬板打底单面焊双面成形的工艺新要求,设计小角度、大钝边Y型坡口平板对接焊接结构,建立双频调制脉冲TIG焊接试验控制系统,开展多组低频脉冲和双频调制脉冲焊接工艺对比试验,获得坡口角度60°、钝边5mm的试板对接可靠打底单面焊双面成形焊缝。进一步研究分析双频调制脉冲电弧、熔池动态行为变化及熔池表面温度场的演化规律,探究讨论双频调制脉冲电流作用下焊缝熔深增加的原因。结果表明,双频调制脉冲电弧因高频脉冲电磁压缩作用具有更高的能量密度和更强的电弧穿透力,使熔池底部极易形成液态金属薄膜并穿透形成熔孔;同时,双频调制脉冲电弧减弱了熔池顶底部液态金属能量波动,增强熔池热惯性,有效降低熔池凝固速率,增加了焊缝熔深,为熔池单面焊双面成形提供良好的热力动态平衡条件。

精密等离子自动焊系统(一)

高效高质量的等离子焊接工艺方法，利用等离子电弧良好的小孔穿透的能力，在保证单面焊双面成形的同时，尽量提高焊接速度，是TIG焊接效率的5～7倍。