焊接电弧

摘要： 能量对电弧行为具有重要影响,开展高压环境下GMAW电弧能量耗散研究对指导焊接工艺和提升电弧稳定性具有重要意义.电弧的能量损失难以直接测量,为此创建以电弧中心一定距离的圆柱面的热流量作为参考,比较不同压力GMAW电弧的能量损失,基于流体力学和传热学理论,建立高压GMAW数值分析模型,计算电弧局部区域对外能量传输情况.建立了高压GMAW能量耗散测量试验平台,通过采集1/16圆柱面的能量传输量进行换算,获得整个圆柱面的能量传输情况,并采用圆管自然对流传热模型,对测量结果加以修正.将模拟和试验结果对比,分析环境压力对电弧能量耗散的影响规律.结果表明,随着环境压力增加,GMAW电弧局部区域对外能量耗散量增加,导致电弧高温区域向电弧中心聚集,电弧表现为收缩现象.同时随着环境压力的升高,处于阴极区附近的电弧能量耗散更大,阴极区电弧收缩更为明显,成为高压GMAW电弧趋于不稳定的诱因之一.

摘要： 电离度是表征电弧特性的重要指标之一,借助电离度来分析高压GMAW焊接过程,为高压GMAW焊接过程稳定性问题研究提供了一个新的视角.采用光谱仪测试高压GMAW电弧空间点的光谱数据,使用Boltzmann法和Saha热电离公式计算出测量点的电弧电离度,从而获得高压GMAW电弧电离度的分布特征及其随环境压力的变化特性.结果表明,随着环境压力增大,高压GMAW电弧电离度呈明显下降趋势,高压GMAW电弧电离度的减小意味着电弧空间中起导电作用的带电粒子比例减小,维持电弧稳定燃烧的难度增大,电弧稳定性下降.另外,焊接电流增大有助于提高高压GMAW焊接过程的稳定性.

摘要： 磁控焊接技术作为一种新型绿色焊接技术近年来受到广泛关注.其原理是在传统电弧焊中引入不同方式的磁场,外加磁场与焊接电弧、熔滴和熔池内液态金属相互作用,此时,焊接电弧的形状和运动方式均发生了变化,对熔池进行搅拌,起到了细化晶粒和提高焊缝力学性能的作用.文内主要详细探讨了不同方式的外加磁场与TIG焊的作用效果和未来磁控焊接技术的发展趋势.

摘要： 为了揭示外加变位磁场对GTAW焊接电弧的形态以及传热传质影响规律,建立了GTAW焊接电弧的数学模型;对比分析了无外加磁场,30°变位磁场,60°变位磁场作用下X Z截面(即Y=0截面)的电弧温度场、压强以及Z=7.5 mm截面电磁力矢量的变化规律;并在电弧空间取一条路径Path1(X方向),详细对比分析了此路径上的电流密度、电弧温度、X方向电磁力分量、Y方向电磁力分量、压强、X方向速度分量、Y方向速度分量的分布规律.结果显示:外加变位磁场作用下的X Z截面的电弧温度场、压强以及Z=7.5 mm截面电磁力矢量均不再呈现对称分布.在Path1上随着变位角度的增加,电弧X方向电磁力分量"波峰"上移、"波谷"下移;电弧Y方向电磁力分量由零变为"双峰分布",再变为"单峰分布",且"波峰"上移;电弧X方向速度分量由类似余弦函数分布逐渐变为"单峰"分布,且"波谷"下移;电弧Y方向速度分量由零逐渐变为类似正弦函数分布,且"波峰"下移,"波谷"上移.

摘要： 一、简述背景及存在的问题目前现有的快速焊接地线夹有两种,最普遍的焊接自带地线夹(见图1)和经过简易改造的地线夹(见图2),这两种地线夹均存在以下问题:仁采用焊机自带地线夹进行接地焊接时,一般将焊机自带地线夹夹在管道的非焊接端面,在焊接过程中会形成一个回路,地线夹距离焊枪越远,形成的回路越长,焊机的流出电流损耗越大、焊接电压越低,不利于焊接电弧的稳定性,还会造成不必要的焊机功率损耗,增加焊接过程耗电量。

摘要： 在国外一油田集输管道施工中,管道材质为825镍基合金复合管,在焊接中出现了严重的电弧磁偏吹,无法正常进行焊接,严重影响了焊接质量和施工进度。分析现场焊接电弧磁偏吹情况,并选用合理的消磁方法,成功解决了现场825镍基合金复合管电弧磁偏吹焊接难题。

摘要： 应用高速摄像仪器与数字化记录仪采集FCAW-药芯焊丝CO2焊接在小角度坡口T形接头中的焊接电弧、熔滴过渡情况.分析发现,在小角度坡口的T形接头焊接中,焊接电弧由于最低电压原理的作用,其指向性很差,焊接电弧较多发生在坡口两侧的母材与熔滴之间;并且发现无论焊接工艺参数多大,熔滴依旧为短路过渡方式,这种情况的发生,一方面是因为焊接电弧的偏转,另一方面由焊接坡口造成空间位置的限制而造成的.本试验结果为焊接过程中所出现的根部未熔合提供了理论依据,且为更好地解决根部缺陷与制订合适的焊接工艺提出了指导性意见.

摘要： 在“焊工工艺与技能训练”中，运用模块式教学，贯彻了理论知识讲解与实践技能训练相结合的教学理念，有利于培养学生在做中学的学习方式，在增进学生对相关知识点理解的同时，训练学生的实践操作能力，运用所学知识灵活解决实际问题，符合当前教育改革要求。本文将探究模块式教学在“焊工工艺与技能训练”的运用。

摘要： 当前工业生产对焊接技术提出更高的要求,传统焊接方法的优化改进受到广泛关注.外加磁场作用于电弧等离子体会导致电弧行为发生显著改变,从而影响熔滴过渡和熔池形成过程,最终影响焊缝成形和接头质量.阐述外加磁场作用下焊接行为的研究进展,包括外加磁场对电弧形态和参数分布、熔滴过渡过程、熔池的形成和焊缝成形的作用规律.与传统焊接相比,外加磁场下熔滴过渡频率增加,焊缝组织晶粒更加细小均匀,接头的力学性能得到提升.%Current industrial production has put forward higher requirements for welding technology,the optimization of traditional welding methods attracts more and more attention.The external magnetic field acting on the arc plasma will cause a significant change in the arc behavior,which affects the droplet transfer and the forming process of molten pool and ultimately influences the appearance of weld and the quality of welded joint.The research progress of welding behavior under the external magnetic field is mainly introduced,including the effects of external magnetic field on arc morphology,parameter distribution,droplet transfer process,and the formation of molten pool and the appearance of weld.Comparing with the traditional welding,under external magnetic field,the droplet transfer frequency increases,the grain of the weld microstructure is more fine and uniform,and the mechanical properties of welded joint improves.

摘要： 干式高压焊接是实现水下金属结构物可靠连接与修复的有效方法,但目前尚未彻底解决高压环境下焊接电弧的稳定和熔滴过渡问题,导致接头质量难以满足海底管道要求.本项目以高压空气环境下的焊接电弧为对象,研制适用于海底管道高气压干式维修的全数字控制弧焊电源,研究焊接电源外特性、动特性和焊接电流波形对电弧形态、温度场和熔滴过渡的影响规律,旨在通过调整焊接电源静特性、动特性和电流波形优化控制来消除或者补偿压力环境、电缆长度对焊接电弧的影响,改变高压空气环境下的电弧形态,进而改变其熔滴过渡方式,从而提高电弧稳定性和改善焊接质量.

摘要： 以K-TIG焊枪为研究对象，根据磁流体动力学理论建立了电弧的三维有限元数学模型，利用FLUENT软件对K-TIG焊枪内部保护气体和焊接电弧进行了数值模拟，得到了大电流焊接时的温度分布、电势分布、电弧压力及等离子体速度场分布，模拟结果可以用以指导K-TIG大电流焊枪设计、焊接过程控制及焊缝质量评价等。

摘要： 目前国内外关于外加纵向磁场对焊接电弧的影响缺乏深入地理论研究,因此在实际应用中较为盲目。针对外加纵向磁场条件下的直流TIG焊接电弧,建立了弧柱载流体运动行为的数学模型,分析了外加纵向磁场对载流体运动行为的影响,建立了载流体运动轨迹模型。指出外加纵向磁场后带电粒子的周向运动方向不断改变,径向更加迅速地向电弧轴线收缩,而轴向运动主要受电弧空间电场加速作用的影响.通过与高速图像对比证明理论分析与实际情况较为一致。

摘要： 依据磁流体动力学理论，运用有限元分析软件ANSYS构建了三维稳态下轴对称条件下的直流正极性等离子焊接电弧的数学模型。针对造成双弧现象的原因，模拟分析了由于电流过大、喷嘴压缩孔径过小和钨极偏心三种因素所导致的双弧现象。得到了三种情况下双弧现象的温度场以及电流密度的分布情况，并进行了对比分析。分析结果表明，三种情况下产生的双弧的外形并不完全相同但都由主弧和副弧组成；三种情况所产生的双弧都使得喷嘴温度升高，特别是在阴极斑点附近的温度尤其高，最高甚至达到5000K以上，足以烧毁喷嘴。

摘要： 依据磁流体动力学理论，运用有限元分析软件ANSYS 构建了三维稳态下轴对称 条件下的直流正极性等离子焊接电弧的数学模型。针对造成双弧现象的原因，模拟分析了 由于电流过大、喷嘴压缩孔径过小和钨极偏心三种因素所导致的双弧现象。得到了三种情 况下双弧现象的温度场以及电流密度的分布情况，并进行了对比分析。分析结果表明，三 种情况下产生的双弧的外形并不完全相同但都由主弧和副弧组成；三种情况所产生的双弧 都使得喷嘴温度升高，特别是在阴极斑点附近的温度尤其高，最高甚至达到5000K 以上， 足以烧毁喷嘴。

摘要： 在大量试验的基础上,给出了超小电流微束等离子焊接电弧形态特征及光谱的频域测试结果．根据试验结果可以看出,焊接电弧形态变化取决于焊接参数的变化,谱线的波长范围在750～850 nm;微束等离子焊接电弧光谱分布并不随焊接规范的变化而变化．但是,随着焊接电流强度的增加,电弧中出现近紫外线谱线．

摘要： 分别采用正弦变极性和方波变极性氩弧焊对铝合金试板进行了平板堆焊试验,同时利用高速摄像机和汉诺威分析仪分别对焊接过程中的电弧形态及电流电压信号进行采集.研究了不同工艺参数下的正弦和方波变极性电弧形态、电流电压波形及焊缝成形.通过电弧电压概率密度分布图和高速摄像图也证实了正弦变极性和方波变极性波形稳定性及电弧形态方面明显的差距.研究发现正弦和方波变极性波形在清理氧化膜效果较接近,但由于正弦波形过零时间长,且反极性周期内电弧较发散,焊缝熔深较方波变极性浅.

摘要： 通过电信号采集系统和高速摄像采集系统对等离子-MIG复合焊接的电流信号、电压信号和熔滴过渡图像进行了同步采集,研究了等离子-MIG复合焊在不同焊接规范下最佳的熔滴过渡方式,对等离子电流对熔滴过渡的影响及复合焊接电弧耦合关系进行了分析.结果表明,等离子-MIG在不同焊接规范下都能以一脉一滴的形式过渡.而离子弧电流对焊丝熔化的热作用和对熔滴过渡作用的力用有限,超出一定范围,焊丝熔化速度不会明显增加,对熔滴过度的促进力也基本不会增加;等离子弧与MIG 弧相互耦合,MIG弧的加入使得等离子弧的电压升高,而等离子弧对MIG弧几乎没有影响.

摘要： 本文首先分析了微束等离子焊接工艺的特点,可以发现微束等离子焊接电弧随着焊接工艺参数的变化而变化;但是,与其它焊接方向相比,微束等离子焊接电弧具有很高的稳定性.通过大量的焊接试验,找到了理想的焊接工艺参数和关键因素.

摘要： 采用高速摄像与电信号同步采集系统,研究了铝合金变极性GTAW电弧形态和电磁力变化规律.基于灰度等级对电弧进行了边缘提取和区域划分,测量了电弧核心区形态尺寸.结果表明,在正极性阶段电弧的电极端尺寸DE,工件端尺寸DB和电弧长度L波动较小且均处于较低的水平,电弧轴向电磁力Fez,径向电磁力Fer和电弧压力Pz处在较高的水平,电弧挺度大,对熔池的穿透能力强.在负极性阶段,DE,DB和L均大幅度增加,分别提高了33.5％,27.2％和9.5％;Fez,Fer和Pz显著减小,分别减小了7.3％,15.1％和35.2％,电弧对熔池的作用效果明显降低.

摘要： 电弧焊接方法具备针脚脉冲焊接处理和非针脚脉冲焊接处理，在从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换时，基于非针脚脉冲焊接处理是否伴有焊炬的摆动动作，来变更从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换定时。针脚脉冲焊接处理具有以规定周期依次反复进行的焊接电流上升工序、焊接电流施加工序、焊接电流下降工序、以及焊接电流断开工序，基于在向伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求所产生的时间点执行的工序来变更切换定时。

摘要： 本发明提供一种电弧焊接方法、焊接电源装置及电弧焊接系统，能在焊接的整个期间中抑制溅射的产生并能迅速地产生电弧。该电弧焊接方法重复单位焊接期间，并包括下述工序：在各电弧产生期间中，使焊接电流从消耗电极流向母材而产生电弧；在各熔滴过渡期间中，使熔滴从消耗电极向母材过渡；在各电弧停止期间中，使消耗电极与母材之间的电弧停止的状态持续；在各电弧停止期间中，使保持消耗电极的焊炬沿着母材在焊接方向上相对于母材进行相对移动，在从焊接开始时起的一定期间内，使各电弧产生期间中的焊接电流的绝对值的最大值阶段性减小。通过采用该构成，能够在进行焊接的整个期间中抑制溅射的产生且能够在进行焊接的整个期间中迅速地产生电弧。

摘要： 一种电弧焊接装置、恒压特性焊接电源以及电弧焊接方法，在被焊接钢板的坡口内产生电弧，一边形成熔池一边进行向上焊接时，提高电弧长度始终被保持为固定的可能性。焊接装置具有：焊接机，在基料的坡口内从焊丝在大致铅直下方向上产生电弧而进行电弧焊接；上升电动机，使焊接机相对于基料相对地在大致铅直上方向上上升；和焊接电源，向焊丝供电，产生电弧，速度调整电路控制上升电动机，使得当焊接电源的电流值与设定电流值相比，若小则焊接机的上升速度变低，若大则焊接机的上升速度变高，电压调整电路控制焊接电源，使得当焊接时的焊接电源的电压值低于判定电压的次数或者时间与设定次数或者设定时间相比，若大则电压值变高，若小则电压值变低。

摘要： 本发明涉及焊接电源线缆(3、65、66)，其具体地用于焊接电路，焊接电路包括至少一个焊接电源(1)、焊接焊炬和工件，所述线缆具有外壳以保护和绝缘导电线缆，其中导电线缆位于壳内。焊接电源线缆(3、65、66)的端面具有具体导电接触器件，以便具体产生与焊接电源导电接触，和连接器件，以便具体在焊接电源和焊接电源线缆(3、65、66)之间建立可释放机械连接。本发明的目标在于提供在焊接电源连接区域内保持焊接电源线缆(3、65、66)上的弯曲负荷的同时以快速可靠的方式将这样的焊接电源线缆(3、65、66)连接到焊接电源/使其从焊接电源断开的可能性，尤其是焊接电源线缆(3、65、66)与焊接电源的与扭转相关的释放的风险尽可能低。其被实现成焊接电源线缆(3、65、66)的电接触器件和连接器件绕纵轴线可相对彼此连续旋转，并且位于壳的外侧上的连接器件具有卡口锁定装置的卡口元件。

摘要： 电弧焊接方法具备针脚脉冲焊接处理和非针脚脉冲焊接处理，在从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换时，基于非针脚脉冲焊接处理是否伴有焊炬的摆动动作，来变更从针脚脉冲焊接处理向非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换定时。针脚脉冲焊接处理具有以规定周期依次反复进行的焊接电流上升工序、焊接电流施加工序、焊接电流下降工序、以及焊接电流断开工序，基于在向伴有摆动动作的非针脚脉冲焊接处理进行切换的切换请求所产生的时间点执行的工序来变更切换定时。

摘要： 本发明提供改善了功率因数的被覆电弧焊接系统。在具备被覆电弧焊条(B)和对被覆电弧焊条(B)提供电力的焊接电源装置(A1)的被覆电弧焊接系统中，焊接电源装置(A1)具备：将交流电力变换成直流电力的整流平滑电路(5)；和将整流平滑电路(5)输出的直流电力变换成交流电力并输出到被覆电弧焊条(B)的逆变器电路(7)。而且，使逆变器电路(7)输出的电流的波形为矩形波状。

摘要： 在焊接操作中控制热量输入的系统(100)和方法被提供。所述系统(100)包括电弧焊接电源供应器(110)，所述电弧焊接电源供应器(110)被配置来将焊接波形输出到焊炬(130)。所述焊接电源供应器(110)包括产生输出焊接波形(200)的波形发生器(116)。所述电源供应器(110)还包括控制器(118)，所述控制器(118)基于期望的焊接温度来最优化所述输出焊接波形。所述最优化通过调整功率比和持续时间比中的至少一个被执行。所述功率比是所述焊接波形的负部分的功率与所述焊接波形的正部分的功率的比，并且所述持续时间比是所述焊接波形的负部分的持续时间与所述焊接波形的正部分的持续时间的比。所述期望的焊接温度是温度设定点和温度范围中的一个。

摘要： 一种电弧焊接装置、恒压特性焊接电源以及电弧焊接方法，在被焊接钢板的坡口内产生电弧，一边形成熔池一边进行向上焊接时，提高电弧长度始终被保持为固定的可能性。焊接装置具有：焊接机，在基料的坡口内从焊丝在大致铅直下方向上产生电弧而进行电弧焊接；上升电动机，使焊接机相对于基料相对地在大致铅直上方向上上升；和焊接电源，向焊丝供电，产生电弧，速度调整电路控制上升电动机，使得当焊接电源的电流值与设定电流值相比，若小则焊接机的上升速度变低，若大则焊接机的上升速度变高，电压调整电路控制焊接电源，使得当焊接时的焊接电源的电压值低于判定电压的次数或者时间与设定次数或者设定时间相比，若大则电压值变高，若小则电压值变低。

摘要： 本发明提供一种电弧焊接方法、焊接电源装置及电弧焊接系统，能在焊接的整个期间中抑制溅射的产生并能迅速地产生电弧。该电弧焊接方法重复单位焊接期间，并包括下述工序：在各电弧产生期间中，使焊接电流从消耗电极流向母材而产生电弧；在各熔滴过渡期间中，使熔滴从消耗电极向母材过渡；在各电弧停止期间中，使消耗电极与母材之间的电弧停止的状态持续；在各电弧停止期间中，使保持消耗电极的焊炬沿着母材在焊接方向上相对于母材进行相对移动，在从焊接开始时起的一定期间内，使各电弧产生期间中的焊接电流的绝对值的最大值阶段性减小。通过采用该构成，能够在进行焊接的整个期间中抑制溅射的产生且能够在进行焊接的整个期间中迅速地产生电弧。

摘要： 在焊嘴‑母材间距离变化的气体保护电弧焊接中，无论保护气体如何，均在维持电弧长控制的同时抑制焊接电流的变动，从而得到良好的焊接作业性，并且在以摆动的方式进行焊接的情况下，实现精度更良好的电弧仿形。校正电流计算单元(440)包括第一控制式以及第二控制式中的至少一方，第一控制式将作为瞬时输出电压设定值(Va)与输出电压检测值(Vd)的差值的瞬时电压误差值(Dv1)与第一增益(G1)相乘，第二控制式将作为输出电压设定值(Vs)与预先设定的期间的平均输出电压检测值(Vave)的差值的平均电压误差值(Dv2)乘以第二增益(G2)，基于由焊炬位置判定单元(610)判定的焊炬位置检测值，决定电弧特性增益(G1)以及(G2)中的至少一方，基于第一控制式以及第二控制式中的至少一方，计算校正电流(Ierr)。