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《超窄间隙焊剂带约束电弧电压及电流波形特征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第8期焊接学报Vo.l31No.82010年8月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONAugust2010超窄间隙焊剂带约束电弧电压及电流波形特征朱亮,苗红丽,金将,李渊博(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点试验室,兰州730050)摘要:为认清焊剂带约束电弧在超窄间隙中的作用,在放置焊剂带的I形坡口中进行熔化极电弧焊接试验.试验发现,坡口侧壁根部焊剂带裸露高度,控制着坡口侧壁的熔化高度;当裸露高度很小时,电弧的作用
2、范围主要集中在坡口的底部,短路结束燃弧开始时弧长较长,在电压波形上表现为初始燃弧电压高,随后快速降低;电流波形反映出较高的短路电流峰值.结果表明,随裸露高度的增加,电弧作用范围从坡口底部向侧壁扩张,电弧长度缩短,瞬时燃弧电压降低,燃弧后电压下降速度变慢,甚至不再下降;同时反映出短路频率提高,短路电流峰值减小,瞬时短路出现几率增加.关键词:超窄间隙;焊剂带约束电弧;电弧电压波形中图分类号:TG444+.74文献标识码:A文章编号:0253-360X(2010)08-0085-04朱亮[10]0序言现的问题,其作用机制值得进一步探
3、讨.文中在宽度为4mm的窄间隙中,采用可变约间隙宽度小于5mm的超窄间隙焊接,在需要束程度的焊剂带约束电弧进行焊接试验,采集焊接控制热输入的材料焊接方面具有重要的应用价过程中的电弧电压、电流波形,分析焊剂带约束程度[1,2][3]值.另外,研究发现超窄间隙焊接,可减小应改变时,波形特征的及电弧在间隙中加热区域的变力腐蚀倾向.化,认识焊剂带约束电弧在超窄间隙中的行为.窄间隙焊接要解决的关键问题是母材熔合,尤其是坡口根部的熔合.控制电弧特性保证间隙侧壁1试验方法[4][5]和间隙根部有效加热并熔合.研究发现,单层单道MIG窄间隙焊接中,间隙
4、宽度大于5mm,电弧在间隙宽度为4.2mm的I型坡口中,将特制的对母材的加热主要集中在坡口底部,熔滴过渡形式焊剂带用金属支架固定在坡口的下方,如图1所示.为短路过渡.为保证坡口侧壁的熔合,只能人为地通过改变金属支架的高度,可以改变坡口根部没有[6,7]摆动电弧,如焊丝弯曲、旋转等.这种情况下,间被焊剂带覆盖区域的大小.放置在坡口中的焊剂带隙侧壁对电弧稳定性及熔滴过渡不会有太大影响.下边缘与坡口底部的距离,称为侧壁焊剂带裸露高当间隙宽度小于5mm时,电弧无需摆动即可使侧度,图1中用h表示.焊剂带的主要成分是CaCO3壁熔化;但同时,间隙侧壁
5、会对电弧稳定性和熔滴过和CaF2,用硅溶胶粘敷在玻璃纤维网上,焊剂带的渡产生影响.文献[5发现这种情况下熔滴过渡出厚度为0.8~0.9mm,宽度为10mm.焊丝等速送现非短路过渡,且随着电弧电压升高,非短路过渡比入坡口,在坡口下方形成电弧,在电弧的加热作用下例逐渐增大.同时电弧将沿坡口侧面快速攀升;即焊剂带熔化,形成气体和熔渣保护熔池和电弧.焊[8]使不发生攀升,也很难保证坡口侧壁根部熔合.剂带在熔化的同时,间隙侧壁的两焊剂带对电弧产熔化极电弧在超窄间隙中的非正常行为,在电弧电生一定的约束作用.[11]压和电流波形中都应该有所反映.使用
6、专门为超窄间隙焊接研制的焊枪,在焊[9]焊剂带约束电弧的焊接方法,通过自上而下剂带裸露高度不同的坡口中施焊.该焊枪可以使没沿坡口两侧送入特定成分的焊剂带,可在超窄间隙有任何挠度的焊丝可靠导电,以保证焊丝不偏离I中有效约束电弧,并解决常规电弧在超窄间隙中出形坡口的中心线.在焊接过程中,利用Tektronix收稿日期:2009-4-14TDS3034型示波器采集电弧电压和焊接电流波形.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775105)施焊一道后剖开试样,观察坡口侧壁和底部的熔化86焊接学报第31卷情况,测量坡口侧壁熔化区域的上边缘
7、与原始坡口底面的距离,称为侧壁熔化高度,图1中用hm表示.2试验结果为方便焊接后坡口内加热情况的观察,应采用尽量快的焊接速度,避免过多的填充金属覆盖坡口中的进行每种焊接试验时,都在电弧引燃2~3s电弧加热痕迹.文献[5]利用这种快速焊接方法,研后,开始记录电弧的电压和电流波形,连续记录4s.究了熔化极电弧在窄间隙中熔滴过渡的特性,以及全面记录时间内的电压及电流波形,可得出在侧壁电弧不稳定发生的条件,使用的焊接速度为15焊剂带裸露不同高度情况下,电弧电压和电流波形mm/s.试验中焊接速度的选择,除了要考虑减少焊的变化特征.丝的填充量外,还
8、要考虑焊剂带的熔化.如果焊接首先分析侧壁焊剂带裸露高度h=0mm时的速度过高,焊剂带的熔化量会减少,从而引起电弧中情况.图2a是典型的电弧电压及电流波形,很明显的气氛的变化,影响电弧的稳定性.
