MIG焊接电弧热量传递数学模拟综述

对ＭＩＧ电弧焊焊接电弧热量传递的模拟这一领域进行了综述,分析了对电弧进行数学建模的发展过程及模型中存在的问题,讨论了对焊接电弧热量传递进行模拟的发展趋势     

穿孔等离子弧焊接热效率的选取及应用

对穿孔等离子弧焊接过程中的热量传递进行了分析,利用电弧物理法计算了焊接热源传递到工件上的有效热量,计算的焊接热效率与实验结果基本一致.应用选取的焊接热效率,分别对板厚为6 mm和8mm的SUS304不锈钢的穿孔等离子弧焊接进行了焊接温度场的数值模拟,模拟结果与实验结果吻合良好.因此在进行焊接热过程模拟时,利用电弧物理法...     

球墨铸铁—碳钢填料碳弧焊

在生产上经常遇到球墨铸铁和碳钢间的焊接问题,由于球墨铸铁和碳钢材质上的根本区别,焊接存在一定困难。采用加填充材料的碳弧焊接方法,配合必要的工艺措施效果较好。球铁-碳钢焊接的成败,主要取决于焊接方法、焊接填充材料以及焊接时的热输入量。其原理是:预先把定量的填料放进焊接接头,采用一般的弧焊机,普通的碳精或石墨棒作电极,引燃电弧作热源,使金属填料吸收电弧热量熔化并与母材良好结合成为接头。     

电弧焊终端裂纹防止法及焊接熄弧板

随着焊接作业的高效化,推行了各种类型的自动焊。其中,较常用的是大线能量、高速度的埋弧焊。这种焊接方法效率高,但由于焊接区域热量大,加之高速移动,沿焊接线常产生热应力和热变形。输入的热量越大,这种应力和变形就越显著。特别是当焊接至终端时电弧点在焊接母材终端的约束力被解除的瞬间,集积的热膨胀应力导致回转变形,形成终端裂纹。单面自动焊的裂纹发生率更高。于是,防止这种终端裂纹的方法便应运而生。下面是日本专利公报介绍的方法。     

激光电弧复合焊焊接工艺在邮轮上的应用研究

激光电弧复合焊克服了传统电弧焊和激光焊的缺点,其良好的焊接特性及可控的焊接成本,使其完全满足邮轮上层建筑建造的技术要求,即：焊后上层建筑外板平整、线型流畅和焊缝成形美观等,且焊接成本应在可控范围。由于目前船级社规范以及国内相关标准尚未制定出可执行的激光电弧复合焊焊接工艺认可的技术要求,制约了激光电弧复合焊在我国邮轮建造领域的应用。为了获得科学合理的激光电弧复合焊焊接工艺认可的工艺技术参数,通过焊接工艺试验,就激光电弧复合焊的特性、焊接设备的选配、试验所用的钢板和焊接材料进行了详细介绍;经对焊接工艺试验数据的分析研究,获得并建立了激光电弧复合焊焊接工艺认可所需的最佳可控的焊接工艺技术参数。这些工艺技术参数不仅能帮助船厂顺利完成激光电弧复合焊焊接工艺计划书等焊接工艺文件的编制、焊接工艺试验的实施及其认可,也能为完善规范提供参考,同时还为激光电弧复合焊在我国建造的邮轮上得以顺利实施提供技术支持。     

摆动电弧水下湿法焊条电弧焊焊接控制及工艺

为进一步推动水下湿法焊条电弧焊的应用,设计并研制一套能实现水下电弧摆动功能的湿法焊条电弧自动焊接试验系统.利用该系统进行水下摆动电弧焊条电弧焊焊接试验.试验结果表明:该系统能实现稳定的水下焊接过程,焊缝熔宽均匀.随着摆动幅度和摆动频率的提高,焊缝熔宽均有增大的趋势,焊缝铺展性的确得到改善,但同时电弧稳定性均呈不同程度的下降趋势.此外在短弧焊接条件下,水下湿法焊接易产生短路过渡,焊接电流和焊接电压波形波动较大,但该现象在摆动频率为2Hz时有所改善.     

焊接电弧、熔滴过渡高速摄影用移动式可调氙灯

正确选择和配置光源,是高速摄影获得成功的重要条件。为配合高速摄影机拍摄焊接电弧,我们试制了一台移动式可调氙灯,经实际拍摄试验,它用于焊接电弧、焊接熔池的拍摄有独到之处。氙灯光、激光和碳弧光,都可用作焊接电弧和熔滴过渡的摄影光源。激光作为高速摄影背光,确实是一种有发     

几种交流TIG焊电弧稳定性的比较研究

交流TIG焊接电源可用来焊接铝、镁等表面有致密氧化膜的金属。该电源电弧容易引起周期性的熄灭和引燃,因此如何保证电弧稳定燃烧成为关键。其电弧稳定与否,主要取决于电流过零瞬间的电弧空间电离度、电极发射电子能力及再引燃电压的上升速度。文中比较研究了几种交流TIG焊电弧稳定性机理,并提出了提高电弧稳定性的有效措施。     

船舶焊接末端受电抖振及其电频细化研究

船舶焊接领域中，钢板等焊接不可避免的会产生焊接残余应力，针对这一问题，文章通过分析焊接机器人焊枪末端受电抖振及其扰动等影响来揭示其响应规律。首先通过搭建的焊接模型阐明焊接过程动力学特性，然后研究不同特性电弧力对焊枪运动稳定性的影响，探索末端焊枪作业稳定性与焊接区电弧力及电源频率等参量之间响应关系，并对多组不同驱动电频下的焊接运动进行动力学仿真，得到电频变化与电弧力的对应规律。研究表明，焊接电源频率的有效细化有利于末端焊枪焊接运动过程的平稳，且发现最优焊接电源频率在10HZ邻域时焊枪末端动态振动最小，通过控制电源频率大小能明显抑制焊枪振动，在一定程度上降低残余应力大小，有利于船舶焊接表面质量的提高。     

厚壁铝合金摇动电弧窄间隙GMAW焊缝气孔分布与成形

严重的气孔缺陷和不良的焊缝成形会影响厚壁铝合金窄间隙熔化极气体保护焊(narrow gap-gas metal arc welding,NG-GMAW)的焊接质量.文中针对摇动电弧NG-GMAW焊缝气孔分布及成形进行研究,为实际焊接应用提供指导.研究了电弧摇动角度、摇动频率及侧壁停留时间对焊缝气孔分布及焊缝成形的影响规...     

弧形防浪墙的模型试验

通过物理模型试验,测量不同底高程条件下防浪墙顶部的越浪量、迎浪面及底面上的波浪压强和防浪墙的整体稳定性。对测量数据进行分析后的结果表明:在相同的波浪要素和水位条件下,防浪墙底面高程的差别将直接影响到迎浪面和底面上波浪压强的大小以及防浪墙的整体稳定性等。最后,根据模型试验结果,给出有助于弧形防浪墙设计的一些建议。     

电弧仿真收敛性研究

电弧仿真的研究,对于电器开关的发展改进有着重要意义。本文以稳态空气电弧为研究对象,对其中心轴附近近极区域建立了二维轴对称模型,利用MATLAB软件编程,采用局部细化网格的电弧仿真方法,对电弧近极的电位场进行了仿真,给出了一种解决电弧仿真过程中发散问题的新思路。     

铝/钢电弧钎焊界面现象及行为

主要研究在TIG电弧加热条件下,不同焊接参数对Al-Si钎料在钢上的润湿过程中的铺展行为、Al-Si钎料与母材Q235钢的界面冶金行为的影响.通过SEM/EDAX 以及热力学方法分析了钎焊接头组织及钎缝的成分分布.研究发现在电弧钎焊条件下,铝/钢界面上容易形成富铝的金属间化合物Fe2Al5,并且随着燃弧时间的增加,Fe2Al5会和Al继续反应生成FeAl和FeAl3另外2种铁/铝金属间化合物.通过本研究可为铝/钢连接提供理论基础也可为铝/钢制品的轻量化研究提供技术借鉴.     

铝／钢电弧钎焊界面现象及行为

主要研究在TIG电弧加热条件下，不同焊接参数对Al-Si钎料在钢上的润湿过程中的铺展行为，Al-Si钎料与母材Q235钢的界面冶金行为的影响。通过SEM/EDAX以及热力学方法分析了钎焊接头组织及钎缝的成分分布，研究发现在电弧钎焊条件下，铝/钢界面上容易形成富铝的金属间化合物Fe2Al5,并且随着燃弧时间的增加，Fe2Al5会和Al继续反应生成FeAl和FeAl3，另外2种铁/铝金属间化合物。通过本研究可为铝/钢连接提供理论基础也可为铝/钢制品的轻量化研究提供技术借鉴。     

CCS-B船用薄板埋弧焊接工艺

针对船用薄板焊接难度大、接头成型效果差的问题,研究CCS-B船用薄板焊接采用细丝埋弧自动焊工艺,并对焊缝进行无损检测及接头硬度分布试验。研究结果表明:在试板焊接前横向要放1～2 mm反变形,反面焊接后拼缝通过焊接收缩控制变形;通过焊材的合理选用可以保证焊接接头的硬度分布符合规范要求。     

Q235和镀锌钢板氩弧钎焊电弧形态及其比热流分布对比分析

在电弧钎焊的高速摄像中发现Q235钢和镀锌钢板的电弧呈现不同的电弧形态,在相同钎焊参数下镀锌钢板电弧的有效加热半径要比Q235的大.产生这种不同的原因主要是镀锌钢板在电弧钎焊过程中其表面镀锌层的蒸发产生大量金属Zn蒸汽充斥于电弧气氛之中,导致电弧直径增大,根据电弧空间热流的高斯分布规律可知镀锌钢板表面单位面积吸收的能量减少,热流密度峰值降低.最后根据实际钎焊过程得出Q235钢板和镀锌钢板在钨极氩弧加热情况下的板材吸收的净能量公式,并用有限元软件数值模拟法和热电偶测温法得出电弧加热后的镀锌钢板和Q235钢板表面中心点的热循环曲线,验证了公式的正确性.     

船舶圆弧过渡肘板节点的屈曲破坏研究

船体构件腹板在连接端部逐渐升高形成圆弧过渡肘板节点,较大的腹板尺寸导致其受弯时易出现屈曲破坏,从而影响船体结构的安全性。以典型圆弧过渡肘板连接的横梁-肋骨节点结构为研究对象,采用极限强度试验与非线性有限元模拟方法,研究肘板节点受弯时的破坏模式、极限载荷以及屈曲过程,讨论肘板臂长、圆弧半径、面板厚度对节点结构屈曲破坏的影响。结果显示:考虑初始缺陷的非线性有限元模拟结果与试验结果一致;根据肘板尺寸的不同,屈曲破坏的位置包括靠近肋骨的横梁腹板区域以及肘板与横梁过渡圆弧处的腹板区域;随着肘板臂长的增加,不同圆弧半径时节点的极限载荷均为先增大后趋于不变;随着圆弧半径的增加,肘板臂长较小的节点极限载荷缓慢上升,肘板臂长较大的节点极限载荷则近似呈线性增长趋势;面板厚度对极限载荷的影响较小,随着面板厚度的增加,极限载荷先缓慢增加后趋于不变。     

一种船用高频整流型逆变弧焊电源

本文研制了一种高频整流型逆变弧焊电源装置。该产品前级采用了高频PWM整流技术,后级采用移相全桥变换器。通过有效的控制,使得弧焊电源能够在复杂的工作环境中稳定输出低压大电流并用于焊接。     

弧型布置的浮式防波堤水动力响应分析

非直线型布置的浮式防波堤对多浪向的掩护效果更佳,但其水动力响应相比直线型结构更为复杂,能否满足工程设计要求亟待研究,对此提出浮式防波堤弧型布局设计方案.基于三维势流理论对弧型布置的浮式防波堤的水动力性能进行频域和时域分析,计算得到运动幅值响应算子.在此基础上,考虑环境载荷和系统系泊与防波堤之间的耦合作用,研究其运动响应和系泊缆张力,并将所得结果与直线型布置的浮式防波堤数值计算结果相对比.分析结果表明:直线型布置的浮式防波堤在横浪作用下的横摇响应剧烈,在斜浪作用下存在横倾角;弧型布置的浮式防波堤在横浪和斜浪作用下的运动相对稳定,水动力性能表现更佳.     

船用中压变压器电弧故障检测方法研究

通过分析各种故障电弧检测技术方案,确定基于弧光的电弧检测方法适合船舶中压变压器,该检测方法可靠性高、速度快,能够满足船用环境要求。