中厚板脉冲TIG打底焊方法及工艺
发布时间：2021-04-11 21:48
针对石油、化工、电力、核工业等行业中采用中厚板制造的特殊容器及管道,焊接制造时涉及封装焊缝的打底焊问题,因结构特殊、焊接位置受限等因素无法对其背部进行施焊。而传统加衬板打底焊工艺会给焊缝带来应力集中和腐蚀的隐患,导致焊缝性能下降。高质量的打底焊要求焊缝必须在自由状态下单面焊双面成形,技术难度很大。常用的手工TIG和焊条电弧打底焊对焊工技能要求很高,且劳动强度大,自动化打底焊的实现尽管能提升焊接效率,但焊接中厚板时均存在电弧能量密度有限,熔透能力低下的缺点,效率仍然不高。等离子焊可在不开坡口的情况下实现对36mm厚钢板高效稳定的单面焊双面成形,若对20mm左右的中厚板打底焊时则需开坡口,相比较普通TIG焊枪,等离子焊枪尺寸较大,且可达性差,开坡口去除的金属量很大,会对填充盖面焊造成很大的负担。在此背景下,本文重点从提升传统TIG电弧的能量密度、优化TIG打底焊工艺方面进行研究,提出“恒流-高频脉冲”叠加型打底焊工艺方法,该方法熔透能力强,可达性好,过程稳定,将显著提高中厚板结构件打底焊的质量及效率,从而为高效自动化打底焊接技术的实现提供参考依据。为探究打底焊接过程中...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
等离子焊接示意图
是利用经过聚焦的高能量密度光束来加热熔化工件来精度、非接触式的焊接工艺方法[18]。根据激光的功率和激光深熔焊，如图 1.3 所示。中厚板的单面焊双面 深 熔 焊 的 模 式 ， 此 时 激 光 的 入 射 功 率 密 度8W/cm2，焊接时金属材料表面会产生金属蒸汽并被迅气态金属蒸发时产生的蒸汽压力很大，足以克服液态金属推向四周，形成匙孔。因激光在匙孔中会发生多金属对激光能量的吸收率，吸收的能量又可以通过孔导入母材深处[20]。激光深熔焊是一种典型的匙孔焊接。激光匙孔焊接具有焊接效率高，几乎不需要添加填的焊缝，且焊接热影响区很小，焊接变形小等优点[21成本十分高昂，对被焊工件的坡口准备、装配精度等昂贵，不利于工业生产中的批量应用[22]。
以此来提高焊丝的熔敷效率[30]。然而，热丝 T被加热焊丝的送进以及与外界环境的隔绝。窄间接工艺与窄间隙坡口相结合，通过专门的装置接技术，有时甚至结合热丝 TIG 焊技术来进一技术还存在着两侧坡口熔合，焊缝金属保护、等许多问题[31]。A-TIG 焊接方法是在施焊前，Cr2O3，CaF2以及卤化物等)均匀地涂覆在被焊利用活性剂收缩电弧或改变熔池流态的作用，TIG 方法确实可以在一定程度上增加焊缝熔深的涂敷、工艺复杂性以及活性剂适用材料的广府联邦科学与工业研究组织在 1997 年首次提出的基础上，通过增大焊接电流和对枪身的冷却时形成匙孔，如图 1.5 所示。随后在 2001 年，
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈高端装备制造业标准化试点建设[J]. 马静,王晓,黄兴. 中国标准化. 2018(18)
[2]MAG-TIG双电弧共熔池热源打底焊接自由成形研究[J]. 周彦彬,史吉鹏,刘黎明. 机械工程学报. 2018(10)
[3]激光焊接工艺的现状与进展[J]. 苗晓军,郑延召,乔会杰,万洪松. 黑龙江科技信息. 2017(10)
[4]手工钨极氩弧焊在大口径长输管道中的应用[J]. 郑明高. 焊接技术. 2016(10)
[5]05CuPCrNi钢等离子弧焊焊接接头的组织与力学性能[J]. 李晨,许鸿吉,谢明,董强. 钢铁. 2016(08)
[6]Mn/Ni/Mo配比对K65管线钢焊缝金属组织与力学性能的影响[J]. 王学林,董利明,杨玮玮,张宇,王学敏,尚成嘉. 金属学报. 2016(06)
[7]HP40Nb炉管焊缝组织在时效处理中的碳化物析出研究[J]. 王成. 世界有色金属. 2015(08)
[8]2219铝合金高频耦合脉冲TIG焊接工艺[J]. 李显,宋永伦,卢振洋,孙玉娟. 焊接学报. 2015(05)
[9]脉冲TIG焊接工艺参数对Inconel601H镍基合金焊缝晶粒大小的影响[J]. 王涛,郑振太,董天顺,张立胜. 焊接学报. 2015(04)
[10]沙特Wasea项目施工中管道手工焊条连弧打底焊接技术[J]. 路滨,张龙堂,唐元生,刘永华. 现代焊接. 2013(04)
博士论文
[1]激光—电弧相互作用及激光-TIG复合焊接新工艺研究[D]. 吴世凯.北京工业大学 2010
[2]小电流脉冲TIG弧的高频特征[D]. 牛永.天津大学 2010
硕士论文
[1]中厚钢板的深熔TIG焊工艺研究及温度场数值模拟[D]. 冯悦峤.天津大学 2016
[2]海洋工程用高韧性埋弧焊丝的研究[D]. 王会超.天津大学 2014
[3]Q345钢感应加热辅助湿法焊接工艺的研究[D]. 代翔宇.哈尔滨工业大学 2014
[4]不锈钢A-TIG焊应用工艺试验研究[D]. 袁政伟.兰州理工大学 2014
[5]汽车薄钢板激光拼焊数值模拟研究[D]. 陶德清.扬州大学 2014
[6]高功率光纤激光深熔焊接厚板的塌陷成因及其控制研究[D]. 周宇.湖南大学 2014
[7]建筑钢结构的中厚板脉冲埋弧焊工艺研究[D]. 王俊红.天津大学 2012
[8]脉冲TIG焊电弧及熔池的数值分析[D]. 郭朝博.兰州理工大学 2011
[9]TC4钛合金电子束焊接数值模拟及接头组织与性能[D]. 吴新强.南京航空航天大学 2011
[10]机器人MAG焊单面焊双面成形技术研究[D]. 王悦森.江苏科技大学 2011
本文编号：3132013
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
等离子焊接示意图
是利用经过聚焦的高能量密度光束来加热熔化工件来精度、非接触式的焊接工艺方法[18]。根据激光的功率和激光深熔焊，如图 1.3 所示。中厚板的单面焊双面 深 熔 焊 的 模 式 ， 此 时 激 光 的 入 射 功 率 密 度8W/cm2，焊接时金属材料表面会产生金属蒸汽并被迅气态金属蒸发时产生的蒸汽压力很大，足以克服液态金属推向四周，形成匙孔。因激光在匙孔中会发生多金属对激光能量的吸收率，吸收的能量又可以通过孔导入母材深处[20]。激光深熔焊是一种典型的匙孔焊接。激光匙孔焊接具有焊接效率高，几乎不需要添加填的焊缝，且焊接热影响区很小，焊接变形小等优点[21成本十分高昂，对被焊工件的坡口准备、装配精度等昂贵，不利于工业生产中的批量应用[22]。
以此来提高焊丝的熔敷效率[30]。然而，热丝 T被加热焊丝的送进以及与外界环境的隔绝。窄间接工艺与窄间隙坡口相结合，通过专门的装置接技术，有时甚至结合热丝 TIG 焊技术来进一技术还存在着两侧坡口熔合，焊缝金属保护、等许多问题[31]。A-TIG 焊接方法是在施焊前，Cr2O3，CaF2以及卤化物等)均匀地涂覆在被焊利用活性剂收缩电弧或改变熔池流态的作用，TIG 方法确实可以在一定程度上增加焊缝熔深的涂敷、工艺复杂性以及活性剂适用材料的广府联邦科学与工业研究组织在 1997 年首次提出的基础上，通过增大焊接电流和对枪身的冷却时形成匙孔，如图 1.5 所示。随后在 2001 年，
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈高端装备制造业标准化试点建设[J]. 马静,王晓,黄兴. 中国标准化. 2018(18)
[2]MAG-TIG双电弧共熔池热源打底焊接自由成形研究[J]. 周彦彬,史吉鹏,刘黎明. 机械工程学报. 2018(10)
[3]激光焊接工艺的现状与进展[J]. 苗晓军,郑延召,乔会杰,万洪松. 黑龙江科技信息. 2017(10)
[4]手工钨极氩弧焊在大口径长输管道中的应用[J]. 郑明高. 焊接技术. 2016(10)
[5]05CuPCrNi钢等离子弧焊焊接接头的组织与力学性能[J]. 李晨,许鸿吉,谢明,董强. 钢铁. 2016(08)
[6]Mn/Ni/Mo配比对K65管线钢焊缝金属组织与力学性能的影响[J]. 王学林,董利明,杨玮玮,张宇,王学敏,尚成嘉. 金属学报. 2016(06)
[7]HP40Nb炉管焊缝组织在时效处理中的碳化物析出研究[J]. 王成. 世界有色金属. 2015(08)
[8]2219铝合金高频耦合脉冲TIG焊接工艺[J]. 李显,宋永伦,卢振洋,孙玉娟. 焊接学报. 2015(05)
[9]脉冲TIG焊接工艺参数对Inconel601H镍基合金焊缝晶粒大小的影响[J]. 王涛,郑振太,董天顺,张立胜. 焊接学报. 2015(04)
[10]沙特Wasea项目施工中管道手工焊条连弧打底焊接技术[J]. 路滨,张龙堂,唐元生,刘永华. 现代焊接. 2013(04)
博士论文
[1]激光—电弧相互作用及激光-TIG复合焊接新工艺研究[D]. 吴世凯.北京工业大学 2010
[2]小电流脉冲TIG弧的高频特征[D]. 牛永.天津大学 2010
硕士论文
[1]中厚钢板的深熔TIG焊工艺研究及温度场数值模拟[D]. 冯悦峤.天津大学 2016
[2]海洋工程用高韧性埋弧焊丝的研究[D]. 王会超.天津大学 2014
[3]Q345钢感应加热辅助湿法焊接工艺的研究[D]. 代翔宇.哈尔滨工业大学 2014
[4]不锈钢A-TIG焊应用工艺试验研究[D]. 袁政伟.兰州理工大学 2014
[5]汽车薄钢板激光拼焊数值模拟研究[D]. 陶德清.扬州大学 2014
[6]高功率光纤激光深熔焊接厚板的塌陷成因及其控制研究[D]. 周宇.湖南大学 2014
[7]建筑钢结构的中厚板脉冲埋弧焊工艺研究[D]. 王俊红.天津大学 2012
[8]脉冲TIG焊电弧及熔池的数值分析[D]. 郭朝博.兰州理工大学 2011
[9]TC4钛合金电子束焊接数值模拟及接头组织与性能[D]. 吴新强.南京航空航天大学 2011
[10]机器人MAG焊单面焊双面成形技术研究[D]. 王悦森.江苏科技大学 2011
本文编号：3132013
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