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1、超窄間隙焊接是采用間隙盡量小的I形坡口,得到焊接變形較小、接頭性能優(yōu)良的焊接接頭的一種高效率焊接技術(shù),超窄間隙焊接的關(guān)鍵技術(shù)就是如何解決側(cè)壁熔合問(wèn)題,因此它受到各國(guó)的廣泛關(guān)注。目前國(guó)際上采用電弧擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)方法來(lái)解決側(cè)壁熔合問(wèn)題,但此方法使焊接過(guò)程的控制及設(shè)備更為復(fù)雜,限制了超窄間隙焊接技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用性。 本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了陶瓷片約束電弧超窄間隙焊接的焊槍,在焊槍上鎢極的兩側(cè)加上的圓形旋轉(zhuǎn)陶瓷片可以約束電弧,防止電弧攀升,防止鎢極和坡口
2、側(cè)壁產(chǎn)生等離子弧,有效的控制電弧的加熱區(qū)域,從而保證坡口兩側(cè)壁的有效熔合。創(chuàng)新性的采用氣動(dòng)陶瓷片轉(zhuǎn)動(dòng)和三向氣保護(hù)方式,通過(guò)試驗(yàn)確定了三向氣保護(hù)的氣體流量。通過(guò)對(duì)電弧形態(tài)的觀察分析,以及焊縫形狀的測(cè)量,試驗(yàn)研究了旋轉(zhuǎn)陶瓷片約束下的電弧形態(tài)和對(duì)母材的加熱特性;通過(guò)超窄間隙坡口焊接試驗(yàn)分析,匹配了合適的電壓、電流等焊接工藝參數(shù),保證坡口側(cè)壁熔合,從而實(shí)現(xiàn)將坡口間隙減小到6mm以下進(jìn)行焊接的目的。采用平板分裂陽(yáng)極法測(cè)定焊接電流在焊接過(guò)程中的分布
3、規(guī)律,同時(shí)自行設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)銅絲靜電探針,對(duì)TIG電弧進(jìn)行低擾動(dòng)診斷,測(cè)量了弧柱區(qū)不同位置的電位,結(jié)合靜電探針與等離子體相互作用機(jī)理分析了電位波形的形成機(jī)制,提出擺動(dòng)載流通道TIG電弧模型。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)探針位于電弧的中央?yún)^(qū)域時(shí),探針與載流等離子體和非載流等離子體發(fā)生交替接觸,使探針上的電位呈負(fù)電位和零電位交替變化的形式。電極的陰極斑點(diǎn)和工件的陽(yáng)極斑點(diǎn)之間,形成一種直徑小于弧柱的載流通道,它以數(shù)百Hz的頻率,在電弧內(nèi)部溫度較高的等離子區(qū)空間旋轉(zhuǎn)
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