焊接新工艺..doc

高速电弧焊工艺的研究现状 摘要:分析了在实际生产中实现高速焊接的必要性以及常规焊接方法在实现高速焊时所遇到的问题。然后主要从双丝或多丝电弧焊工艺和双焊炬组合焊接工艺两个大的方面着重介绍了纵列式熔化极气体保护焊、等离子弧- 熔化极气体保护焊和双电极熔化极气体保护焊等高速弧焊工艺。另外还介绍了其他实现高速焊的方法及其存在的问题, 并对高速电弧焊工艺的发展和应用进行了展望。 关键词: 高速电弧焊; 纵列式熔化极气体保护焊; 等离子弧- 熔化极气体保护焊 The present status of study on the high-speed arc welding process Bao Tianci （Beijing Institute Of Petrochemical Technology Mechatronical Engineering 121 120410） Abstract : The necessities of high- speed welding in production and the problems resulted from high- speed welding for conventional welding processes are analyzed.Then, high- speed arc welding processes are introduced, such as tandem GMAW, PAW- GMAW and DE - GMAW, based on two categories: twin or more wires arc welding process and two - torch combined welding process.Other techniques to implement high - speed welding and existing problems are also discussed.Finally, the outlook is made for the development and application of high- speed arc welding processes. Key words: high- speed arc welding; Tandem GMAW; PAW- GMAW 0 前言 高效、优质、低耗是当前制造业对焊接技术提出的迫切要求, 也是焊接技术发展的方向。进入新世纪以后, 工业发展更加迅猛, 市场竞争也愈发激烈, 各企业为了提高其市场竞争力, 都在致力于提高生产效率, 降低产品的生产成本。焊接作为一种重要的成形工艺, 其生产效率的提高对企业的发展起着举足轻重的作用。在自动化、人工智能技术为焊接生产提供巨大便利的前提下, 怎样进一步对焊接工艺进行改进, 使得焊接生产效率得到大幅度的提高, 成为当前焊接工作者研究的热点问题。焊接生产效率的提高对于大厚板件的焊接来说主要是提高熔敷效率; 对于薄板的焊接来说则是提高焊接速度。常规电弧焊工艺, 如熔化极气体保护焊(GMAW)在实行高速焊接时会出现“咬边”, 当焊接速度进一步提高时, 就会出现“驼峰”焊道, 焊缝不连续[3- 5]。 正是由于这一原因, 常规GMAW的焊接速度一般不超过1 m/min(即达不到高速焊接的水平), 而在实际生产应用中, 焊接速度更是被控制在0.5m/min 以内。 为了在保证焊接质量的前提下实现高速焊接, 国内外焊接工作者从焊接工艺等方面入手解决这个问题, 提出了不少实现高速焊接的方法。 1 双丝或多丝电弧焊 传统的单丝电弧焊很难通过增加焊接电流来提高焊接速度, 而双丝或多丝电弧焊可以在保持对熔池足够的瞬时输入功率的前提下, 将更多的瞬时输入功率用于焊丝的熔化, 从而保证了焊丝的熔化速率, 实现了稳定的高速焊接过程。 纵列式GMAW即Tandem GMAW, 是使用两根电绝缘的焊丝, 两焊丝通过一个焊枪并且分别与两台独立电源相连接的焊接工艺(如图1 所示)。一般前面的焊丝为“主”, 后面的为“从”。主焊丝产生的电弧为主电弧, 其工艺参数一般较大, 起到熔化焊丝和母材的作用, 而从焊丝产生的电弧即从电弧的工艺参数一般较小, 主要起到填充和盖面的作用。Tandem GMAW一般均采用脉冲焊接工艺, 两电源的相位差180°, 电源之间有一协调器控制, 当一电弧处于脉冲状态时, 另一电弧处于基值状态, 这样的相位差180°, 电源之间有一协调器控制, 当一电弧处于脉冲状态时, 另一电弧处于基值状态, 这样就可避免大电流下主、从电弧间的干涉作用, 使得 两电弧之间的作用力非常小[6]。另外由于电弧力分散于两点,