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双丝高效焊接系统及引弧控制方法

焊接技术 2024年第6期 103-108页

作者：陈超唐山松下产业机器有限公司

双丝焊接系统是提高焊接效率的一种方式，2个焊丝同时进行焊接，可提高焊接效率、提高熔敷效率。但该系统对应连续多个短焊缝焊接工艺时，双丝焊接系统连续引弧慢、引弧不稳定是一个重要问题。针对该问题，提出了取消引弧阶段慢送丝处... 详细信息

双丝焊接系统是提高焊接效率的一种方式，2个焊丝同时进行焊接，可提高焊接效率、提高熔敷效率。但该系统对应连续多个短焊缝焊接工艺时，双丝焊接系统连续引弧慢、引弧不稳定是一个重要问题。针对该问题，提出了取消引弧阶段慢送丝处理，开始焊接时直接进入快送丝引弧阶段，通过判断焊丝伸出长、接触母材时的送丝速度等参数计算匹配能量控制，提高引弧速度和成功率。

关键词：电源焊接引弧双丝引弧控制

00Cr13Ni5Mo不锈钢四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺

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焊接 2024年第5期 37-43页

作者：周鑫梁晓梅王建昌黄瑞生滕彬中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司哈尔滨150028 中国船舶集团武昌船舶重工集团有限公司武汉430064

为解决现有基于GTA热源增材制造工艺存在的熔覆效率较低、焊接效率较低的突出问题,该文提出一种四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺,并通过控制变量的试验方法研究熔覆电流、行走速度与送丝速度对单层单道沉积层成形质量的影响。结果表明,... 详细信息

为解决现有基于GTA热源增材制造工艺存在的熔覆效率较低、焊接效率较低的突出问题,该文提出一种四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺,并通过控制变量的试验方法研究熔覆电流、行走速度与送丝速度对单层单道沉积层成形质量的影响。结果表明,熔池面积的波动与电弧压力是四钨极热源单道沉积层出现单道沉积层不连续、咬边等缺陷的主要原因,在保证成形质量的前提下,四钨极热源最大行走速度为400 mm/min、最大送丝速度为12 m/min、熔覆效率为6.24 kg/h,沉积件微观组织由回火索氏体、逆变奥氏体及碳化物组成,沉积件冲击吸收能量达到208 J,为MAG热源的2.5倍。综上所述,四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺可以在保证优良冲击性能的前提下显著解决GTA热源增材制造工艺存在的熔覆效率较低、焊接效率较低的问题。

关键词：不锈钢四钨极耦合电弧双丝增材制造

NM450/ZG30SiMn构件双丝窄间隙GMAW焊缝成形及组织与性能

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焊接 2023年第11期 25-30,61页

作者：董曼淑李富祥彭春涛孔浩宇陈兵孙清洁宁夏天地奔牛实业集团有限公司宁夏石嘴山753001 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海) 山东省特种焊接技术重点实验室山东威海264209

采用双丝GMAW进行了50 mm厚NM450与ZG30SiMn异种钢材的窄间隙焊接。在模拟窄间隙坡口内进行了焊丝角度与焊接模式的探索,发现当焊丝夹角为6°、2个焊机的焊接模式均为恒压时,能够得到成形良好、无宏观缺陷的焊接接头。在进行厚板焊接时,... 详细信息

采用双丝GMAW进行了50 mm厚NM450与ZG30SiMn异种钢材的窄间隙焊接。在模拟窄间隙坡口内进行了焊丝角度与焊接模式的探索,发现当焊丝夹角为6°、2个焊机的焊接模式均为恒压时,能够得到成形良好、无宏观缺陷的焊接接头。在进行厚板焊接时,2个电弧能够在侧壁稳定燃烧,并且熔体能够充分流动并润湿侧壁使得焊缝呈凹面形态。由于2根焊丝之间呈一定角度,侧壁未熔合缺陷得到有效抑制,并且在未预热的条件下也未出现宏观裂纹。焊缝组织主要为大量针状铁素体与少量块状铁素体,盖面层存在有较多的块状铁素体,而且块体比较大,而打底层与填充层块状铁素体数量较少,而且块体比较小,这也导致打底层焊缝的显微硬度大于填充层焊缝的显微硬度大于盖面层焊缝的显微硬度。

关键词：窄间隙双丝侧壁未熔合铁素体显微硬度

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双丝窄间隙熔化极气体保护焊的焊接稳定性

机械工程学报 2009年第7期45卷 265-269页

作者：范成磊孙清洁赵博杨春利张良峰哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室哈尔滨150001

双丝熔化极窄间隙气体保护焊(NG-GMAW)前后焊丝之间沿焊接方向的距离和夹角、焊丝与坡口侧壁之间的距离等参数都可以独立调节,并对焊接过程稳定性有很大影响。试验发现,双丝沿焊接方向的间距小于15mm或大于50mm时,双电弧处于共熔池或独... 详细信息

双丝熔化极窄间隙气体保护焊(NG-GMAW)前后焊丝之间沿焊接方向的距离和夹角、焊丝与坡口侧壁之间的距离等参数都可以独立调节,并对焊接过程稳定性有很大影响。试验发现,双丝沿焊接方向的间距小于15mm或大于50mm时,双电弧处于共熔池或独立状态,焊接过程稳定;而当双丝间距在20～30mm时,处于共熔池向独立熔池过渡阶段,受窄间隙坡口中非均衡分布的电磁力作用,频繁出现断弧现象,焊接过程不稳定。双丝沿焊接方向平行竖直分布时,焊接过程稳定,若前丝后倾则会加剧电弧的偏移,焊接稳定性变差。焊丝与侧壁间距对电弧形态有很大影响,当间距为2.5mm时,电弧在焊丝和坡口底部以及侧壁之间稳定燃烧;而当间距达到1.5mm时,出现侧壁打弧现象,焊接稳定性恶化。

关键词：双丝窄间隙焊接稳定性

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双丝GMAW焊接的电弧干扰和中断分析

焊接学报 2011年第7期32卷 109-112,118页

作者：王飞华学明马晓丽吴毅雄曹能钱伟芳上海交通大学焊接工程技术研究所上海200240 上海交通大学上海市激光制造与材料表面改性重点实验室上海200240 宝钢钢铁股份有限公司研究院上海201900

为了进一步了解双丝焊接过程中电弧干扰的规律以及有规律的断弧现象,设计了不同焊接电流参数值的匹配系列试验,同步拍摄了电弧形态并采集了两电弧的电流、电压波形.通过理论推导出的双丝电弧的偏移量公式分析了上述试验结果并得到了基... 详细信息

为了进一步了解双丝焊接过程中电弧干扰的规律以及有规律的断弧现象,设计了不同焊接电流参数值的匹配系列试验,同步拍摄了电弧形态并采集了两电弧的电流、电压波形.通过理论推导出的双丝电弧的偏移量公式分析了上述试验结果并得到了基本符合的结论:增大另一电弧与该电弧的电流比例,该电弧中断频率增加.最后将高速摄影拍摄到的电弧图片与采集到的电流、电压波形图相结合,分析电弧中断现象的循环过程.结果表明,通过合理的参数匹配可以避免断弧的产生.

关键词：双丝电弧干扰断弧电弧偏移

双丝脉冲MAG焊两种电流相位关系的焊接行为分析

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焊接学报 2010年第1期31卷 59-62,66页

作者：文元美黄石生吴开源缪正平华南理工大学机械工程学院广州510640 广东工业大学信息工程学院广州510006

基于高速摄像和电信号分析系统,采集了一定焊接工艺参数下高速脉冲双丝MAG焊接过程的电信号,并对焊接过程中的熔滴过渡方式以及电弧形态进行了高速摄像观察.结果表明,前丝、后丝脉冲电流交替变化时,前丝、后丝电弧形态分别为单丝工作时... 详细信息

基于高速摄像和电信号分析系统,采集了一定焊接工艺参数下高速脉冲双丝MAG焊接过程的电信号,并对焊接过程中的熔滴过渡方式以及电弧形态进行了高速摄像观察.结果表明,前丝、后丝脉冲电流交替变化时,前丝、后丝电弧形态分别为单丝工作时的钟罩形,显示前后丝电弧间基本没有影响;当前丝、后丝脉冲电流同步变化时,前后丝电弧合并为一个寿桃形电弧,分析指出前后丝电弧形态彼此间的吸引力是造成电弧形态合并的根本原因.不同脉冲电流频率下的焊缝显示,双丝脉冲MAG焊接过程中,前丝、后丝脉冲电流同步变化时,焊缝成形较好,但焊接过程声音较大并伴随较大烟尘;前丝、后丝脉冲电流交替变化时,焊缝成形一般,焊接过程声音柔和且产生较少烟尘.

关键词：脉冲MAG焊双丝熔滴过渡电弧形态

单电源双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊工艺

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上海交通大学学报 2015年第3期49卷 293-296页

作者：石玗周海朱明王桂龙兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

针对常规双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊(GMAW)的控制过程较复杂、焊接成本较高等问题,提出了采用单电源实现双丝旁路耦合电弧GMAW的方法,并设计了采用快速原型技术的实验系统.同时,进行了大量焊接工艺实验.实验结果表明:采用单电源... 详细信息

针对常规双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊(GMAW)的控制过程较复杂、焊接成本较高等问题,提出了采用单电源实现双丝旁路耦合电弧GMAW的方法,并设计了采用快速原型技术的实验系统.同时,进行了大量焊接工艺实验.实验结果表明:采用单电源的双丝旁路耦合电弧GMAW可以稳定焊接,但相对于双电源的双丝旁路耦合电弧GMAW其稳定工作区间更窄;通过调节旁路送丝速度快慢的焊接工艺实验,分别找到了在主路电流为300、350、400、450、500、550A时旁路送丝速度的稳定工艺区间.

关键词：单电源双丝旁路耦合电弧焊熔滴过渡

CO_2气体保护药芯焊丝双丝焊接电信号稳定性分析

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上海交通大学学报 2010年第4期44卷 457-462页

作者：王飞华学明马晓丽吴毅雄上海交通大学材料科学与工程学院焊接工程技术研究所上海200240 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240

为进一步了解CO2气体保护药芯焊丝双丝焊接过程中电弧的稳定性和避免双丝焊接过程中产生的有规律的断弧现象,设计了不同焊接参数值(电压匹配、电流匹配、焊丝间距)的系列实验,采用高速摄像系统同步拍摄了电弧形态,采用Labview信号采集... 详细信息

为进一步了解CO2气体保护药芯焊丝双丝焊接过程中电弧的稳定性和避免双丝焊接过程中产生的有规律的断弧现象,设计了不同焊接参数值(电压匹配、电流匹配、焊丝间距)的系列实验,采用高速摄像系统同步拍摄了电弧形态,采用Labview信号采集系统同步采集了焊接过程中两电弧的电流、电压波形.采用电流直方图对两电弧稳定性进行了对比分析.结果表明:对于引导电弧,降低跟随电弧电压,降低跟随电弧与引导电弧的电流比例,增大焊丝间距,电弧稳定性得以提高;对于跟随电弧,降低引导电弧与跟随电弧的电流比例,降低跟随电弧电弧电压,增大电弧间距,跟随电弧中断频率降低.最后,将高速摄影拍摄到的电弧图片与采集到的电流、电压波形图相结合,说明了发生断弧现象的循环规律.

关键词： CO2气体保护焊药芯焊丝双丝电弧干扰断弧

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交直流双丝埋弧焊电弧干扰分析及控制策略

焊接学报 2009年第2期30卷 17-20页

作者：高莹李桓黄宗仁杨鑫鑫天津大学材料科学与工程学院天津300072 天津市现代连接技术重点试验室天津300072

在交直流双丝埋弧焊系统中,由于两个电弧之间的干扰严重,使焊接过程不稳定,通过对两电弧之间的电磁力的分析,发现焊接电流是影响焊接过程稳定的主要因素,电弧电磁力与两电弧电流绝对值的乘积成正比,根据分析提出了一种相应的控制策略,... 详细信息

在交直流双丝埋弧焊系统中,由于两个电弧之间的干扰严重,使焊接过程不稳定,通过对两电弧之间的电磁力的分析,发现焊接电流是影响焊接过程稳定的主要因素,电弧电磁力与两电弧电流绝对值的乘积成正比,根据分析提出了一种相应的控制策略,借助于电弧电压检测和脉冲协调控制技术,可以控制脉冲电流的基值与峰值输出,最终减小电弧之间的电磁力,同时利用电子学、自动控制理论及单片机技术设计并制造用于埋弧焊系统的"交直流双丝脉冲电流控制器",在验证性试验过程中采用光电信号测试分析系统实现对焊接电流、电弧电压波形等电信号的采集.结果表明,该设备功能正常可靠.

关键词：脉冲埋弧焊双丝电弧协调控制数据采集