超窄間隙焊接過程工藝穩(wěn)定性及熔池形成.pdf

1、本文在總結(jié)以前對(duì)焊劑帶約束電弧超窄間隙焊接研究的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)了焊槍以提高焊劑帶約束電弧的穩(wěn)定性。采用新的焊槍在一定的焊接參數(shù)和焊劑帶送進(jìn)速度范圍下進(jìn)行焊接試驗(yàn)，并結(jié)合焊接電壓及焊劑帶電壓的波形圖，對(duì)焊接過程中焊劑帶在電弧中的位置經(jīng)行分析，發(fā)現(xiàn)在采用連續(xù)送進(jìn)的焊劑帶約束電弧的焊接過程中，焊劑帶在電弧中位置不確定，造成對(duì)電弧的約束程度不穩(wěn)定。此外，焊劑帶在向前移動(dòng)時(shí)由于坡口內(nèi)側(cè)飛濺、摩擦等因素的影響易使焊劑帶與焊絲軸線之間發(fā)生偏移，最終

2、導(dǎo)致焊接過程穩(wěn)定性交差發(fā)生電弧攀升。這些問題的出現(xiàn)都源自焊劑帶剛性不足。 為認(rèn)識(shí)焊劑帶約束電弧的超窄間隙焊接中，母材的熔化特性及熔池的形成機(jī)制，重新設(shè)計(jì)了一種可調(diào)約束程度的焊劑帶。在放置焊劑帶的I形坡口中進(jìn)行熔化極電弧焊接試驗(yàn)，且采用一種快速中斷電弧的方法，使焊接過程中焊劑帶、坡口底部和側(cè)壁的熔化形態(tài)得以保留并觀察。分析認(rèn)為，在電弧區(qū)焊劑帶被電弧熱熔化的同時(shí)，對(duì)電弧產(chǎn)生一定的熱收縮效應(yīng)，加之焊劑帶沒有熔化的部分對(duì)電弧的固壁約束作

3、用，能有效約束電弧在窄間隙坡口中的作用范圍。當(dāng)選擇合適的側(cè)壁根部焊劑帶預(yù)留高度時(shí)，電弧的加熱區(qū)域控制在坡口的底部和側(cè)壁的根部，熔滴過渡的沖擊作用及電弧力集中在熔池前端，使熔融金屬形成一種從弧坑向后的流動(dòng)，有利于排出熔池中的氣體和熔渣，從而形成無缺陷的焊縫。當(dāng)側(cè)壁根部焊劑帶裸露高度大于一定值時(shí)，電弧所受約束程度減小，電弧加熱區(qū)域擴(kuò)展到較大范圍的坡口側(cè)壁上，熔滴過渡分散在坡口底部和側(cè)壁上，熔池熔融金屬難以形成貫穿整個(gè)熔池的流動(dòng)，所形成的焊縫