旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙橫向MAG焊工藝的研究.pdf

1、隨著我國現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，民用和國防裝備逐漸向著大型化、高參數(shù)化方向發(fā)展，厚板以及超厚板金屬結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日趨廣泛。在大型結(jié)構(gòu)焊接中，考慮到焊接工序以及效率等問題，橫向焊接將降低工程費(fèi)用，并能大大提高焊接效率。并且窄間隙焊接技術(shù)可以解決厚板焊接面臨的坡口面積增加、成本過高以及接頭質(zhì)量下降的難題。所以新型窄間隙橫向GMAW焊接技術(shù)的研究與開發(fā)必將推動大型厚板焊接技術(shù)向著穩(wěn)定化、高效化的方向發(fā)展，對實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有很大的推動作用。本文開發(fā)

2、了一種高效、穩(wěn)定的窄間隙橫向MAG工藝，即把旋轉(zhuǎn)電弧成功地運(yùn)用到橫向焊接中，研究了旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙橫向焊接焊縫成形規(guī)律以及接頭特性，得到了成形優(yōu)良的橫向焊接接頭。
　　研究了送絲速度、焊接電壓、旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)速度對橫向焊縫成形的影響，結(jié)果表明送絲速度和電壓對焊縫表面凸凹程度影響較大，送絲速度較大或電壓較小時(shí)，焊縫都會出現(xiàn)中心上凸——“鼓肚”現(xiàn)象；旋轉(zhuǎn)半徑的增加可以顯著增加熔寬熔深比，并且焊縫表面彎曲程度也隨之增大；旋轉(zhuǎn)速度在150r

3、/min～500r/min范圍內(nèi)，焊縫成形良好，增加了焊縫熔寬，無明顯下塌。因此，旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙橫向焊接工藝在合適的工藝參數(shù)范圍內(nèi)，可以得到成形優(yōu)良的橫向焊接接頭。對窄間隙厚板橫向多層單道焊接進(jìn)行了研究，對比了不同旋轉(zhuǎn)半徑下的厚板焊縫成形。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，偏心度為0.5mm時(shí)，在后三層之間出現(xiàn)未熔合，當(dāng)偏心度為0.8mm時(shí)，可以改善各個(gè)焊層焊縫的成形，但是還不能完全消除未熔合缺陷。分析產(chǎn)生層間未熔合的主要原因是層間溫度控制不當(dāng)所致。

4、
　　對焊縫橫截面成形進(jìn)行分析，觀察到橫向接頭成形特性——接頭成形并不是以焊縫中心對稱，上下側(cè)壁熔深以及熱影響區(qū)寬度并不一致，上側(cè)大于下側(cè)，這一現(xiàn)象在以往的橫向焊接以及旋轉(zhuǎn)電弧文獻(xiàn)中未見報(bào)道。通過對旋轉(zhuǎn)電弧焊絲運(yùn)動軌跡以及上下側(cè)壁附近焊絲瞬時(shí)速度的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)電弧運(yùn)行過程中，由于焊絲的旋轉(zhuǎn)，在上側(cè)的瞬時(shí)速度要小于下側(cè)，這樣導(dǎo)致了上下側(cè)壁附近的區(qū)域線能量不同，這種差異隨著旋轉(zhuǎn)速度的增加而逐漸減小。為驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，對不同旋轉(zhuǎn)速度下