綜述：雙絲焊的國內外發展現狀
近年來, 航空航天、交通運輸、海洋工程等工業的發展, 極大地推動了焊接技術的發展。伴隨著產品、材料、使用條件的多種多樣, 對焊接質量的要求越來越高, 因此如何用優質、高效的焊接技術來滿足當前的需要, 是焊接工作者面臨的任務。提高焊接生產效率和焊接質量、實現焊接自動化生產、減少焊接缺陷成為實際生產的迫切要求。
焊接生產率的提高主要有兩個方面:一是薄板焊接時焊接速度的提高;二是中、厚板焊接時熔敷率的提高。雙絲焊因具有焊接速度高、焊絲熔敷率高、焊縫***等優點而受到各國焊接學者的關注, 因此其應用越來越廣泛, 對其研究也越來越多。
雙絲焊作為一種高效率的焊接方法越來越被人們關注。對於多絲焊的研究國內外都是從雙絲埋弧焊開始的 。雙絲埋弧焊最早應用於1948 年。
雙絲埋弧焊包括單電源雙絲和串列雙弧兩種。串列雙弧中雙絲的每一根焊絲由乙個電源獨立供電, 它具有熔深大、熔敷速度較高、焊縫金屬稀釋率接近單絲埋弧焊的特點, 因而提高了焊接速度與焊接質量。採用單電源可以獲得較高的熔敷速度和稀釋率, 但熔透能力比單絲埋弧焊低, 因而適於窄間隙焊。
目前, 雙絲埋弧焊已經在實際生產中得到了廣泛的應用, 特別是採用單電源的雙絲窄間隙埋弧焊在壓力容器及核動力裝置得到了應用, 解決了兩側未熔合問題, 並且提高了生產效率。但是由於埋弧焊熔池不可見, 加之只適於平焊位置, 因此這種方法有較多限制。
隨著熔化極氣體保護焊的應用普及, 對熔化極氣體保護雙弧焊的研究也比較多, 其最早應用是在1955 年。國內研製了雙焊絲的co2 氣體保護焊新工藝, 用於電機機座的焊接, 實際應用證明, 它可以減小焊接變形, 提高焊接質量和生產效率, 改善勞動條件, 節約焊接材料。加拿大焊接研究所也研製了脈衝雙焊絲gmaw 焊接裝置, 用於窄間隙的高強鋼焊接, 它的兩電弧分別採用不同的電源供電, 利用兩電源脈衝峰值的相移來控制雙絲的焊接, 解決電磁場的相互干擾問題, 成功地解決了窄間隙側壁熔合問題 。
日本的nkk 船廠採用了雙高速旋轉電弧的焊接工藝, 用於角焊縫的焊接, 它採用了富氬氣體作為保護氣體, 乙個為引導焊槍, 另乙個為訓練焊槍。奧地利弗尼斯公司成功開發了單槍雙絲mig 焊技術, 該技術焊接效率高, 焊接變形小, 焊槍小巧可達焊件任何位置。
近幾年來, 鋁合金等有色金屬及複合材料在焊接生產中的應用越來越廣泛, 因此鋁合金的雙弧焊研究也比較廣泛。日本開發了tig-1y/g(tig 雙絲磁控法)和mig-1y(mig 單絲磁控法)。在鋁合金的焊接中,日本還開發了雙絲焊接技術, 其消耗電極焊絲在前, 填充焊絲在後, 近於平行地配置在噴管內進行焊接。
在消耗電極形成的熔池內插入焊絲, 再由熔池熱量熔化填充焊絲, 這樣焊絲熔化速度得到了提高, 提高了生產率, 並降低了熔池溫度, 冷卻速度增加, 變形減小。由於mig/mag 焊法具有高效、節能、價廉、可見性好、便於使用等優點, 於20 世紀80 年代中期在國際上已成為主要的焊接方法。而且在先進工業國家的應用比例越來越大, 如日本已達80 %, 歐美達50 %～ 60 %。
在多絲焊方面曾出現方波交流電源多絲埋弧焊 。方波交流電源由於具有穩定的重複引燃性、在窄坡口內沒有弧偏吹、邊緣熔化可靠等優點, 可提高生產率。利用方波交流電源, 再與高的焊接速度及高的熔敷率的多絲埋弧焊相配合, 則可進一步提高生產率。
在焊接vc-a 化纖紡絲機中的保溫箱時, 用的是雙絲擺動co2自動焊 。經實驗證明, 用雙絲擺動co2 自動焊, 操作穩定性可靠, 焊透性好, 焊縫成形好。為了提高我國工業企業的焊接生產效率和焊接生產水平, 珠海雅各臣****從世界著名的德國克魯斯(cloos)公司引進了tandem 高速高mig/mag 雙絲焊接技術, 並在國內大力推廣應用 。
總之, 雙絲焊的應用越來越廣泛, 越來越被人們重視。
雙絲高效化焊接既可實現高速焊接, 又可實現高熔敷率焊接, 也就是既可以在薄板結構, 也可以在厚大結構的產品方面發揮作用。細雙絲自動焊比細單絲自動焊能更大幅度提高生產率, 尤以細雙絲三弧焊為最 。細雙絲自動焊的溫度場及熱迴圈更有利於改善焊接接頭的強韌匹配和避免裂紋;細雙絲自動焊便於改變焊絲成分組合, 調整焊縫成分。
雙絲焊除了高效和節能外還可以較大幅度調整焊縫的熔合比和寬深比, 以改變焊縫的成分和結晶狀況來減少焊接高強鋼和堆焊高合金層時極易產生的裂紋傾向, 同時也可減少焊接時的氣孔和夾渣傾向。另外,氣保護自動焊可降低熔池溫度, 隨填絲量的增加, 熔池溫度降低越多, 這點對非平焊位置熔池的保持和單面焊一次成形、全位置焊接和打底焊十分有利, 同時也可改善焊縫和熱影響區的組織和效能。
由以上分析可以看出雙絲焊的特點有:焊接速度高;對於厚板可以提高焊絲熔敷率;焊接***, 焊接碳鋼和不鏽鋼時可以減少裂紋傾向, 焊接鋁合金時, 可減少氣孔量;可以雙焊絲摻合金調整焊縫效能;焊縫成形美觀、平坦。
雙絲焊可應用的方面很多, 如:各種鋼結構厚板對接、角接和稜角接, 用各種雙絲焊提高生產率和改善強韌匹配;各種鋼結構對稱平行焊縫, 用雙頭單弧或雙頭雙弧提高生產率和克服焊接變形;各種輸氣輸水管道、儲存容器、鋼橋或鋼管橋現場, 用全位置藥芯焊絲高速焊接;各種工程機械、起重機械、礦山機械、冶金機械及軋輥的磨損, 用高速摻合金堆焊;各種海陸空運載機械的高強鋼、鋁合金及特殊合金鋼的高效優質焊接等。
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