活性剂等离子弧焊焊接电弧与电弧力

 针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊接电弧外形的变化,焊接电弧力与活性剂之间的关系进行了研究,并建立了活性剂等离子弧焊焊接电弧轴向压强模型。研究结果表明:活性剂等离子弧焊焊接电弧收缩,弧尾翼消失,尾焰加大,电弧穿透力增强,电弧电压升高;活性剂等离子弧焊焊接电弧的温度分布比较紧凑,温度场外形窄,温度分布范围较集中,电弧径向温度梯度较大;活性剂等离子弧焊焊接电弧力的分布半径减小,压力峰值增大。     

活性剂对不锈钢YAG激光-电弧复合焊接的影响

以8mm厚的热轧态不锈钢1Cr18Ni9Ti为试验对象,分析了激光和电弧2种热源共同作用下单质活性剂(SiO2、TiO2、CaF2)对YAG激光-TIG电弧复合焊接的影响。结果表明:这3种活性剂都能不同程度地增加焊缝熔深,其中SiO2、TiO2可使熔深显著增加;结合电弧形态、测温曲线峰值温度综合分析发现,活性剂的加入使电弧收缩是增加焊缝熔深的主要原因,其次是活性剂对激光等离子体存在抑制作用,两者表现出激光-TIG电弧复合活性剂焊接的焊缝中心测温曲线的峰值温度与焊缝熔深以及深宽比同时增加。     

活性剂和焊接参数对A-PAW焊焊缝形状的影响

通过利用单一成分的活性剂对不锈钢SUS304进行焊接,研究了它们对焊缝形状的影响,并针对Cr2O3活性剂分别研究了焊接参数(焊接电流、焊接速度和弧长)对A-PAW焊焊缝深宽比的影响.试验结果表明,活性剂对焊缝形状有很大影响,在所选择的8种活性剂中,以Cr2O3的影响最为显著.涂敷活性剂的试件,随着焊接电流、焊接速度和弧长的增加,焊缝的深宽比与无活性剂时相比有明显的增加.     

活性剂电弧焊机理的初步研究

本文针对不锈钢活性剂电弧焊过程,分析了不同种类活性剂(含单组分活性剂)对焊缝成形、接头熔深、电弧宏观形态的影响,并采用X射线透射微焦高速录像系统,观测了熔池内部液态金属的流动状态和特征,从而,对于不锈钢活性剂氩弧焊过程中出现的现象和相应的机理有初步的认识.实验结果表明,对比常规氩弧焊,在A-TIG焊接条件下,熔池液态金属流动具有剧烈的向内流动特征.进一步的探索性试验研究表明,活性剂技术--这种在钨极氩弧焊工业应用中已被普遍认可和接受的焊接技术很可能在其他弧焊领域得到更广泛的应用.     

脉冲微弧等离子焊接

脉冲氩弧焊由于脉冲电流和维弧电流的大小及持续时间可以调节,焊接时电弧的能量可得到控制,致使焊接零件时的变形及裂纹产生的倾向减少,从而提高了焊接质量。我们把脉冲氩弧焊的这个特点应用于微弧等离子焊,将脉冲发生器(即直流可控硅开关)接入微弧等离子焊接电源的主回路(图     

双焦点激光-TIG电弧复合焊接工艺

针对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的双焦点激光-TIG电弧复合热源焊接工艺进行了初步的研究.通过试验分析了双焦点激光-TIG电弧复合焊接过程中激光功率、电弧电流、热源间距以及焊接速度等工艺参数对焊缝熔深、熔宽的影响.结果表明,双焦点激光-TIG电弧复合热源在一定程度上可以提高焊接速度、焊接质量,降低装配精度,是一种很有应用前景的焊接工艺方法.     

镁合金绿色高效焊接技术研究进展

镁合金是航空航天领域应用最为广泛的轻合金之一.随着镁合金应用的不断深入,对具有高精度、低能耗、高效率特征的绿色焊接技术提出了迫切需求,并成为镁合金焊接制造发展的重要方向.针对上述需求,围绕镁合金激光诱导电弧复合焊接技术,镁合金活性高效焊接技术以及镁合金与异种金属的连接技术展开系统研究.采用激光诱导电弧复合焊接技术成功实现了镁合金低能耗高效焊接制造,与传统电弧焊接相比显著提高了焊接制造效率,降低了焊接制造能耗.采用激光胶焊技术及激光-电弧复合焊接技术实现了镁合金与铝合金及镁合金和钢铁的高性能焊接制造.上述绿色焊接制造技术研究成果为实现航空镁合金轻量化结构件的设计和制造提供了有力支撑.     

基于LabVIEW的铝合金焊接电弧检测系统

在LabVIEW环境下,构建了基于虚拟仪器技术的电弧焊参数和电弧物理形态的高速摄像测试试验系统,介绍了基于LabVIEW的铝合金电弧焊接监测系统软件设计方法,实现了电弧形态与电参数信息系统整合.进行了铝合金焊接电弧高速摄像图像采集与再现技术的研究,分析了铝合金VPPA离子弧、ACPMIG弧、VPTIG电弧行为,应用多传感器数据融合技术对焊接过程进行质量控制.     

钛合金活性焊剂氩弧焊电弧局部光谱分析

采用单组分活性焊剂CaF2进行了TIG焊接(以下简称A-TIG焊)及常规TIG焊接BT20钛合金工艺的对比试验.利用光谱仪检测A-TIG焊接过程中电弧的局部光谱,分析了焊剂元素在电弧空间的分布规律,以及焊剂的引入对电弧不同区域氩元素分布的影响.     

刘黎明焊接技术专家

您带领科研团队经过多年的研究,多项科研成果达到国际领先水平,请您与我们分享一下这些科研成果. 刘黎明:我们科研团队近年来围绕低能耗、低污染绿色焊接制造技术、材料及装备开展了系列研究,目前已研制出激光一电弧及激光一多电弧及电弧一电弧等系列低能耗复合焊接技术及装备,实现了包括钛合金、铝合金及高强钢等多种金属材料的优质高效连接,并在航空航天及船舶制造领域得到推广应用;开发出具有低污染的镁合金焊接材料,显著减少镁合金焊接烟尘,实现了镁合金高性能绿色焊接制造;通过对异质焊接界面反应过程进行精确控制,实现了镁/铝、镁/钢等异质材料的良好连接,为促进轻质合金构件在汽车、飞机装备中应用起到了积极的推动作用.