薄板焊接.docx

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薄板焊接

.8MM不锈钢薄板自动TIG焊工艺试验及生产应用

设计要求大型隔热门选用0.8mm厚0Cr18Ni9材料,面板正面不允许拼焊,侧面拼焊后焊缝表面必须无凹陷.无咬边,平整光洁,且整个面板拼焊后无波浪变形缺陷发生.由于大型隔热门面板薄,面积大（3046mm*1352mm*0.8mm）,受板料规格限制,面板上必设计两道拼接焊缝,如图形2所示.因此焊接过程中不但要解决不锈钢薄板长焊缝的焊接质量问题,还要控制好面板焊后变形.考虑到自动TIG焊缝工艺具有单面焊双面成形,焊缝质量好,焊后变形小,焊接效率高等优点,特别适合于不锈钢薄板长焊缝的焊接,决定采用自动TIG焊单面焊双面成形工艺解决0.8mm厚0Cr18Ni9薄板的拼焊问题.

1试验目的

　通过对于0.8mm厚0Cr18Ni9薄板的自动TIG焊单面焊双面成形工艺试验,制定出合理的焊接工艺参数;采取合适的焊接工艺措施,获得能满足设计要求的优质焊缝.

2焊接工艺试验

2.1焊接设备

　焊接设备选用ARISTO-500计算机控制通用型焊机,该焊机具有储存程序和记忆焊接,并能在焊接的同时调整焊接参数的优化工能.而且还配备有气压琴键式夹具和带糟紫铜衬垫,可以获得优质焊缝和控制薄板焊后变形.

2.2焊前准备

　在专用数控制剪床上下料,制备料0.8mm厚0Cr18Ni9试件200mm*3050mm若干块,尽量使剪切口平直,无毛刺,卷边等缺陷,首先用手工TIG焊方法将两块试件点焊成焊接试板（每隔100mm点焊一处,焊丝牌号HOCr21Ni10,直径直1.2mm）,然后用木榔头将点焊处矫平,并用丙酮溶液将待焊处油污擦拭干净,最后用气压琴键式夹具将焊接试板压在带槽紫铜垫板上,如图形3所示的,调整好焊接参数后,方可进行焊接。

2.3焊接工艺参数选择

2.3.1焊接电流及钨极直径选择

　经过多次试验证明，在钨极直径为1.6mm，焊接电流大于60A时，易使熔池过烧，甚至因试板局部对接间隙过大而生烧穿缺陷。

若产生烧穿缺陷，一则难以补焊，二则即使采用手工TIG补焊效果好，也会产生较大波浪变形：

当焊接电流小于50A时，背面易产生未焊透缺陷，达不到单面焊双面成形的效果。

因此焊接电流选择50-60A较为合适。

2.3.2氩气流量及喷嘴直径

　据资料介绍，在一定条件下TIG焊时，氩气流量和喷嘴直径有一个较好的匹配范围，此时氩气保护效果最好，也就是当喷嘴直径一定时，氩气保护流量过低，气流挺度差，排除周围空气的能力低，保护效果不好；氩气流量过大，容易造成紊流，使外界空气卷入，同样降低保护效果。

试验证明，当喷嘴直径为10mm，氩气流量为8-10L/Min时,氩气保护效果较好.此外,背面保护气体的流量也心须合适,流量过小,起不到保护效果;流量过大,不仅造成气体浪费,而且可能造成背面焊缝上凹,实际焊接时背面保护气体流量选择4-6L/mm.

2.3.3焊接速度

　焊接过程中,在焊接电流一定条件下,焊接速度与焊接热输入成反比.当焊接速度过大时,焊接热输入小,易产生未焊透.咬边等缺陷,达不到单面焊双面的效果;当焊接速度过小时,焊接热输入大,会造成焊接熔池过烧.甚至烧穿.因此,焊接速度必须有一个合适的范围,试验得知,当焊接电流为50-60A,焊接速度0.60-0.65m/min较为理想.

2.3.4压板间距大小

　压板间距与不锈钢厚度有关,钢板越薄压板间距要求越小,如压板间距过大,焊接过程中会使钢板产生变形,易产生烧穿缺陷,但压板间距也不能太小,否则喷嘴无法靠近熔池,会使氩气保护效果变差,经过多次试验证明,当气压琴键式夹具压板间距调为11-12mm时,焊接效果较好.

　经多次焊接工艺试验,获得的自动TIG焊双面形焊接工艺参数见表1,按表中所给的焊接工艺参数焊接的多个焊接试板,经外观质量检验,各项指标完全满足设计要求.

3生产应用

自动TIG焊单面双面形成焊接工艺,已应用于我厂H6645B型纤维烘燥机主件大型隔热门面板的试验过程中,较好地解决了0Cr18Ni9薄板的拼焊问题.焊缝表面无咬边、无凹陷、平整光洁,而且面板变形小,完全满足设计要求,从而保证了我厂H6645B型纤维烘燥机设备试制的顺利完成.

4结　论

　采用自动TIG焊单面焊双面成形焊接工艺,较好地解决了0.8mm厚0Cr18Ni9薄板的拼焊问题,不仅能够获得优质焊缝,而且还能很好地控制焊后变形.

07-12-17

来源

双丝熔化极气体保护焊技术

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前言

高效化是当前焊接技术的发展方向。

要实现高效化焊接，措施之一就是提高焊接速度，由于提高焊接速度易产生未焊透、焊道不连续、咬边等缺陷，因而通常熔化极气体保护焊的焊速只为0.3-0.5m/min；措施之二是提高焊丝熔敷率，在一般MIG/MAG焊时,往往在提高焊丝熔敷率的同时也意味着热输入的增加，从而引起焊接变形等问题。

实际应用证明，采用双丝熔化极气体保护焊可提高生产效率和焊接质量，减少焊接变形，节约焊接材料，改善劳动条件，因而双丝熔化极气体保护焊得到了发展及应用。

1双丝MAG焊（MAX法）

双丝MAG焊是利用熔池过热多余的热量来熔化填充焊丝增加熔敷率并用大电流提高焊接速度。

在双丝MAG焊时，前面的焊丝产生电弧，称之熔化极焊丝；后面的焊丝为填充焊丝，它直接插入熔池。

前丝的导电嘴与后丝的导丝嘴平行并且相邻地配置在一个喷嘴内。

填充焊丝插入由熔化极焊丝的电弧所形成的熔池中，以熔池多余的热量来融化填充焊丝。

在大焊接电流和焊接速度的条件下，由于填充焊丝吸收了熔池的热量，使母材热影响区变窄，减少了变形，改善了焊缝成形。

在焊接过程中，焊接电流一小部分流经填充焊丝到地线端而形成回路，使得通过熔化极焊丝和填充焊丝的电流方向相反，熔滴在反向电流产生的排斥力作用下向前倾斜，电弧被推向前方。

填充焊丝即使与熔化极焊丝相邻，也不会产生飞溅，且能使填充焊丝顺利送入到熔池中。

此种方法已成功用于铝及铝合金的焊接。

它不但可实现高速焊接，并且在大电流下也不产生起皱现象，而且还可实现薄板的稳定可靠高速焊接。

该方法具有以下特点：

（1）熔敷率高由于利用熔池多余热量来熔化填充焊丝，在电源输出功率不变的情况下，大大提高了焊丝熔敷效率。

例如采用直径ф2.4mm的熔化极焊丝和直径ф1.6mm填充焊丝，焊丝熔化量高出单丝MIG焊一倍以上。

由于填充焊丝送丝量可根据焊接电流大小独立控制，从而可依据不同接头形式和坡口形状选择不同的填充焊丝送丝量。

（2）减少了母材的热输入由于母材的热输入少，从而减少了焊接接头的变形。

（3）焊接速度高当采用直径2.4mm熔化极焊接和直径1.6mm填充焊丝时，焊接板厚10mm的T形接头的角焊缝，焊接速度为单丝MIG焊的2倍以上，实现快速焊接。

2T.I.M.ETWIN和TANDEM双丝熔化极气体保护焊

近年来欧美纷纷推出一种高速焊接法，即双丝熔化极气体保护焊简称双丝高速焊。

奥地利的Fronius公司的双丝高速焊称为TIMETWIN，德国Cloose公司称为TANDEM双丝高速焊。

最初的双丝熔化极气体保护焊的两根焊丝通过一个共用的导电嘴送出，两根焊丝由一个电源或分别由两个独立的焊接电源供电。

由于两根焊丝的电位相同，只是送丝速度不同，无法对两个电弧分别进行控制，焊接工艺规范难以调节，在焊接时焊接速度并没有达到预期的那样高。

20世纪90年代开发出的T.I.M.ETWIN和TANDEM双丝焊技术，将两根焊丝从相互之间绝缘的两个导电嘴送出，这两个导电嘴被安装在一个焊枪喷嘴内。

两根焊丝分别由各自的电源供电。

双丝熔化极气体保护高速焊的基本原理如图2所示。

两根焊丝直径、材质以及送丝速度等都可各自不同。

工艺参数非常灵活，彼此独立调节，可以有多种匹配方式。

两根焊丝可用或不用脉冲电流，当两个电源都是脉冲方式时，脉冲电流波形可相差180度，即在某一时刻只有一个电弧燃烧，另一个处于维弧（只有基值电流）状态，这样可最佳地控制电弧，在保证每个电弧稳定燃烧的前提下，互相不影响。

当采用脉冲焊接时，在两个电源间设置一协调器，可实现以下三种脉冲电流波形：

（1）同步脉冲脉冲电流波形如图3a所示，两个脉冲电流同时达到峰值，有利于形成较大熔深，但飞溅较大，一般很少采用。

（2）交替脉冲脉冲电流波形如图3b所示，电流波形相差180度，即在某一时刻只有一个电弧处于燃烧状态。

当焊接参数设置最佳时，脉冲电弧无短路、无飞溅、实现一脉一滴，每个熔滴的大小几乎相同，焊接过程稳定，减少了合金元素的烧损，特别适合于铝及铝合金的焊接，其焊接过程的熔滴过渡的高速摄影照片如图4所示。

（3）分立脉冲脉冲电流波形如图3c所示，由于脉冲电流到达峰值的时间不同，能显著降低电弧的作用力，减少飞溅，可以实现高速焊接。

除此之外，每个焊丝可进行单独调节，使之保持短弧。

使用短弧焊接时，熔池体积保持很小，易实现薄板快速焊接。

单丝MIG/MAG焊时，焊接速度是很有限的。

如果焊接速度较高，母材的热输入小，形成的熔池小，造成熔池与母材的温度梯度大，熔池凝固快，焊缝增高大，容易产生咬边等缺陷，焊缝形成不好。

在双丝熔化极气体保护高速焊中，一般设置前一根焊丝焊接电流稍大些，加热母材金属使之熔化，形成一定的熔深，紧随其后的第二根焊丝熔化填满熔池。

例如，主焊丝电弧电压为33V，电流为320A，焊丝熔化速度为14m/min；从焊丝电弧电压为32V，电流为300A，焊丝熔化速度为13m/min，两丝的焊接速度均为90cm/min,可获得满意的焊缝成形。

在焊接厚度为2~3mm薄板时，焊接速度可达6m/min，焊接厚度为8mm以上厚板时，焊丝熔敷速度可达24kg/h。

埋弧自动焊-技术

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弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程完全由机械来完成。

　埋弧自动焊过程如图2-11所示。

　　焊剂2由漏斗3流出后，均匀地堆敷在装配好的工件1上，焊丝4由送丝机构经送丝滚轮5和导电嘴6送入焊接电弧区。

焊接电源的两端分别接在导电嘴和工件上。

送丝机构、焊剂漏斗及控制盘通常都装在一台小车上以实现焊接电弧的移动。

　　焊接过程是通过操作控制盘上的按钮开关来实现自动控制的。

焊接过程中，在工件被焊处覆盖着一层30－50mm厚的粒状焊剂，连续送进的焊丝在焊剂层下与焊件间产生电弧，电弧的热量使焊丝、工件和焊剂溶化，形成金属熔池，使它们与空气隔绝。

随着焊机自动向前移动，电弧不断熔化前方的焊件金属、焊丝及焊剂，而熔池后方的边缘开始冷却凝固形成焊缝，液态熔渣随后也冷凝形成坚硬的渣壳。

　　焊丝和焊剂在焊接时的作用与手工电弧焊的焊条芯、焊条药皮一样。

焊接不同的材料应选择不同成分的焊丝和焊剂。

如焊接低碳钢时常用H08A焊丝，配用高锰高硅型焊剂HJ431等。

焊接电源通常采用容量较大的弧焊变压器。

　　埋弧自动焊的主要优点是：

（1）生产率高埋弧焊的焊丝伸出长度（从导电嘴末端到电弧端部的焊丝长度）远较手工电弧焊的焊条短，一般在50mm左右，而且是光焊丝，不会因提高电流而造成焊条药皮发红问题，即可使用较大的电流（比手工焊大5－10倍），因此，熔深大，生产率较高。

对于20mm以下的对接焊可以不开坡口，不留间隙，这就减少了填充金属的数量。

（2）焊缝质量高对焊接熔池保护较完善，焊缝金属中杂质较少，只要焊接工艺选择恰当，较易获得稳定高质量的焊缝。

　　（3）劳动条件好除了减轻手工操作的劳动强度外，电弧弧光埋在焊剂层下，没有弧光辐射，劳动条件较好。

埋弧自动焊至今仍然是工业生产中最常用的一种焊接方法。

适于批量较大，较厚较长的直线及较大直径的环形焊缝的焊接。

广泛应用于化工容器、锅炉、造船、桥梁等金属结构的制造。

　　这种方法也有不足之处，如不及手工焊灵活，一般只适合于水平位置或倾斜度不大的焊缝；工件边缘准备和装配质量要求较高、费工时；由于是埋弧操作，看不到熔池和焊缝形成过程，因此，必须严格控制焊接规范。

07-12-03

来源：

不详

编辑：

yanwentao2

氩弧焊的主要特点有哪些?

-技术

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氩弧焊是以氩气作为保护气体的一种电弧焊接方法，电弧发生在电极和焊件之间。

在电弧周围通以氩气，形成保护电弧和熔池的连续封闭的气流。

　　氩弧焊按电极的不同，分为熔化极氩弧焊和钨极氩弧焊两种。

　　氩弧焊具有如下特点：

（1）氩气是惰性气体，以单原子形式存在，在高温时不发生分解，不与金属起任何化学反应。

在焊接过程中，不会使被焊金属氧化，或使合金元素烧损。

因此，不仅可以用来焊接各类合金钢，还可用作焊接容易氧化的有色金属，如铝、镁，以及锆、钽、钼等稀有金属。

（2）氩气不溶解于液态金属，不会引起气孔产生，因而也无需采用脱氧等化学反应来消除气孔。

　　（3）氩弧焊的焊缝金属中，含氧量最少。

而采用其他焊接方法时，焊缝金属中的含氧量大大超过氩弧焊。

例如，气焊为氩弧焊的27倍，结422手工电弧焊为49倍，结507手工电弧焊为14倍，埋弧焊（焊剂为431）为22倍，二氧化碳气体保护焊为25倍，电渣焊为8倍。

　　（4）氩弧焊的焊缝金属中，非金属夹杂物含量比其他焊接方法少得多，因而焊缝质量高，其塑性、韧性显著优异。

　　（5）电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，熔池较小，所以焊接速度较快，热影响区域较窄，工件焊接以后变形较小。

　　（6）氩弧焊电弧稳定，飞溅小，表面无熔渣，外表成激光焊简介-技术

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激光焊是将具有高功率密度（106～1012W/cm2）的聚焦激光束投射在被焊金属材料上，通过光束和被焊材料相互作用，光能被材料吸收最终转变为热能，从而使金属材料熔化的特种焊接方法。

激光焊属于高能量密度束流焊接，焊接速度高，线能量小，因而具有焊点小或焊缝窄、热影响区小、焊接变形小、焊缝平整光滑等特点。

加之聚焦激光束的指向性十分稳定，不受电、磁场及气流的影响，且光束的焦斑位置可预先精确定位，故激光焊特别适合于精密结构件及热敏感器件的装配焊接要求。

激光焊设备的造价高，能量置换率低是其不足之处，但激光焊的高生产率及易于实现生产自动化的优点，在大规模生产中仍有可能使每件产品的焊接生产成本相对较低。

在激光焊与传统的生产成本相等或略高的场合，如果激光焊产品能获得更好的技术性能，如更长的使用寿命、良好的产品外观、较少的焊后表面处理时间等，则采用激光焊仍然是合适的。

对于那些非采用激光焊不可的热敏感器件及要求焊接变形极小的精密结构件，焊接成本的高低将不再是考虑焊接方法取舍的决定性因素。

激光焊接的工艺参数。

1、功率密度。

功率密度是激光加工中最关键的参数之一。

采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。

因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。

对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。

因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/CM2。

2、激光脉冲波形。

激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。

当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。

在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。

3、激光脉冲宽度。

脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

4、离焦量对焊接质量的影响。

激光焊接通常需要一定的离做文章一，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。

离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。

离焦方式有两种：

正离焦与负离焦。

焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。

按几何光学理论，当正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。

负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。

实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。

与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。

当负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。

所以在实际应用中，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。

07-11-28

来源：

不详

编辑：

形美观。

　　（7）氩弧焊的成本较高。