浅谈高效焊接工艺研究现状论文_朱运国

浅谈高效焊接工艺研究现状论文_朱运国

摘要:随着我国对焊接工艺的不断深入研究,我国的焊接工作量得到了全面提升,但焊接效率却偏低,之所以出现当前这一问题,其主要原因在于焊接自动化程度低、高效焊接方法应用不够,为了解决好当前这一问题,本文从T.I.M.E.焊接工艺、添加金属粉TIG/MIG工艺角度对提高焊接熔敷率新工艺进行了有效的分析,同时对活性剂焊接新工艺、激光-电弧复合热源焊接展开详细的研究。

关键字:高效;焊接工艺;研究;现状

1 提高焊接熔敷率新工艺概述

1.1T.I.M.E.焊接工艺

人们在进入21世纪之前,并不具备较高的科学意识,但人们已经提出了T.I.M.E.焊接工艺。从T.I.M.E.焊接工艺角度来分析,主要在以往焊接工艺的基础上逐渐演变而来,主要将焊接电流提高,充分提高焊接效率的一种新的焊接工艺。该工作有效的运用了四种气体,并且其中任何一种气体都有着其自身独特的作用。此外,T.I.M.E.焊接工艺主要对氦气和氩气进行了充分利用,同时还需要加上氧气和二氧化碳进行保护,当前这种操作模式,极大的满足了高效焊接工艺的需要。在T.I.M.E.焊接工艺中,其中所运用的原理主要是保证焊接电流提高,增加焊丝伸出长度,使其电阻变大。其中He有着较高的电离能,有助于保证电弧能量和弧压具有重要的作用。而Ar电离能较低,在具体的应用过程中,能够有效的保证电弧燃烧的稳定性。CO2分解成CO和自由氧,使电弧冷却,促使弧压增高。各种保护气体综合作用的结果,能够增加电弧电压,提高射流过渡临界电流值,以便在大电流下得到稳定的熔滴过渡方式,同时还能保证焊缝成形良好。为提高焊丝电导率,同时保证高速送丝的稳定性,一般采用镀铜焊丝。

1.2添加金属粉TIG/MIG工艺

根据对焊接技术的研究发现,当前这项技术很早之前就被人们所研发,随着人们不断对焊接技术继续改进和完善,极大的提升了焊接的效率。在实际的焊接过程中,要想保证其焊接效率得到提高,则需要适当的将金属粉增加到焊接过程中,这也是当前非常适用的高效焊接工艺。基于此,金属粉在焊接工艺中发挥着重要的作用,同时也是该工艺的关键所在。其中,金属粉的大小,在很大程度上决定着实际焊接的水平。基于很早以前,尽管人们意识到了当前这一问题,但在具体实施过程中,并没有给予足够的重视,并且金属粉使用相对较为随意化。根据相关实践研究发现,金属粉相对比较大,在金属粉的实际使用过程中,往往会造成焊丝切断等问题。与此同时,也认识到了金属粉大小对于焊接的影响。尤其近些年来,随着科学技术不断的快速发展,为了最大限度提高焊接工艺的效率,则需要积极采取有效措施,改变金属粉的大小。此外,为了保证焊接工艺更加完美,还可以根据具体实际情况,适当的增加一些合金化元素,促进熔池冶金反应的进行,有效改进焊接的问题。

2 活性剂焊接新工艺

2.1 A-TIG工艺

当前这种工艺电弧燃烧相对较为稳定,同时也有着较高的焊接质量。虽然TIG工艺有着诸多优势,但仍然存在诸多方面的缺点,其中主要包括材料成分变化反应敏感、生产效率普遍偏低、单道可焊厚度小等。将活性助焊剂 ( activating flux)涂抹在A-TIG焊在待焊区,可以显著提高接头强度和焊缝熔深。在A-TIG工艺当中,活性焊剂可通过以下作用提高焊接效率。

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1)阳极斑点收缩:基于电弧中心区域来讲,助焊剂发生电离产生电子和正离子,在弧柱周边区域 ,蒸发的物质仍以分子或解离的原子形式存在 ,并俘获电子形成负电性粒子。而当前这一结果的出现,在很大程度上减少了电弧周边区域的载流子,迫使电弧未达到新的平衡造成阳极和等离子体区的电流密度增加。基于上述这种反应来讲,不但缩小了等离子体弧柱直径,而且造成阳极斑点收缩。

2)电弧力:根据相关实践研究发现,弧压与电弧径向力会随着电弧阳极根部收缩而逐渐增大,这对于熔池金属的流动产生了较大的影响,造成熔深增加。

3)表面张力:熔池表面张力梯度主要被活性元素所改变,此时表面张力驱动液体金属由熔池周边向中心进而向着下部流动,将电弧热量传递至熔池底部 ,形成窄而深的焊缝。

2.2 A-Laser工艺

众所周知,当前这项焊接工艺主要由A-TIG工艺逐渐发展吧起来,同时在进行激光焊接过程中,通常情况下可以适当增加一些活性剂。经过反复的大量实践表明,活性剂能够对焊缝形状做出相应的改变,在保证其功率不发生任何改变的基础上,将会大大增加焊缝熔深。之多以出现当前这一现象,其主要原因在于活性炭的成分Si-2、Cr-2、Ti-2等的分布,极容易吸收中心区域自由运动的电子,使其无法进行有规律的运动,导致中心区域粒子密度变少。此外,根据对卤族元素化合物研究发现,其对于电子不仅有着很好的吸热能力,而且具有较强的亲和力,为工件提供了重要的入射激光能量,在一定程度上增加了焊接熔深,进而有效的提高了焊接效率。

3 激光-电弧复合热源焊接

目前,国内现有的焊接工艺已经无法满足经济发展的需要,致使激光-电弧复合热源焊接成为作为一种高效焊接工艺应运而生,当前这种焊接工艺的运用,有效的解决了以往焊接资源浪费等问题,但激光与电弧却相互作用,电弧具有分散激光束的作用,确保焊接高效吸收激光,实现节约的目的,减少不必要的浪费,其中更为主要的是能够保证激光的穿透功能有所提升。对于电弧来讲,其能够提高焊接部位的温度,进而改变激光利用的高效性。在实际的焊接过程中,必须严格控制好焊接的速度,并保证其在特定的范围内,一旦片面的追求焊接速度,则阳极斑点将会出现极大的不稳定性,导致电弧位置发生改变。但在其中加入激光焊,将会有效的解决上述问题,维持电弧的稳定性,实现焊接效果的最优化。基于此,激光-电弧复合热源焊接是应用激光和电弧彼此之间的相互的作用,提高焊接工艺的效率。

结语:综上所述,随着科技不断的迅速发展,在一定程度上促进了焊接工艺的发展,推动了焊接工艺的不断前进。随着焊接工艺快速发展,人们对于焊接工艺要求随之不断得到提高。此外,高效焊接工艺在具体应用过程中,有着较为显著性的应用优势,顺应了时代的发展需要,致使其得到了广泛的应用,并且有着较高的额=研究价值。

参考文献:

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论文作者:朱运国

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2期

论文发表时间:2020/3/16

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