电弧焊的发展和研究现状
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焊接技术的研究报告随着现代科学技术的飞速发展,焊接作为一种连接技术在各行各业中得到了广泛应用。
然而,在焊接过程中,由于材料的特性和操作技术等方面的种种原因,也存在一些潜在问题,如焊接变形、裂纹等。
为此,对于焊接技术的研究和探索就显得尤其重要。
本文将对焊接技术的现状和研究方向进行探讨,以期为相关科研工作者提供借鉴和参考。
一、现状分析以电弧焊为例,目前主要应用的有电弧焊、气体保护焊、激光焊、高能激光焊、等离子焊、钎焊等。
其中,电弧焊是最常见和最基本的一种焊接技术,可用于焊接钢结构、船舶、压力容器、管道等许多领域,广泛应用于国民经济各个领域。
不同焊接方法的不同,导致了不同焊接方法的特点不同。
例如,与传统电弧焊相比,激光焊具有成形速度快、热影响区少、最大焊件厚度大、适用性强等特点。
与氩弧焊相比,等离子焊在高反应性材料(如钛、镁合金等)的焊接中表现出更高的优越性。
然而,在实际应用过程中,焊接工艺的选择也同样重要。
由于焊接过程是一个非常复杂的系统过程,它涉及到质量、成本、效率等方面的问题。
要想实现高质量的焊接,不仅要掌握焊接过程的基本技术,还需要选择合适的焊接方法、合理设计焊接工艺参数的同时,还要进行实际操作技巧的探索,从而达到理想的焊接效果。
二、焊接技术的研究方向针对以上问题,现有的焊接技术研究一直在从不同的角度进行努力,主要集中在以下几个方面:1. 新型材料的研究随着材料科学的发展,越来越多的新材料呈现出一些新的特性,具有更好的性能和更宽的使用范围。
但是这些新材料中存在一些独特的焊接问题,如焊接变形、热影响等。
因此,研究新材料的焊接技术非常重要,以保证这些材料能够更好地应用于各个领域。
目前,一些新材料的焊接技术如超级耐酸钢、高强度玻璃等已经开始被研究。
2. 断裂机理的研究焊接裂纹是焊接过程中不可避免的一种现象,但是造成裂纹的机理并不完全清楚。
因此,研究焊接断裂机理和裂纹成因、研究焊接变形机理和控制技术,可以为焊接技术的稳定性和焊接品质的提高提供技术支持。
电焊条的研发现状和趋势近年来,随着科学技术的发展和工业化水平的提高,电焊已经成为现代制造业中不可或缺的技术手段之一。
而电焊条作为电焊中的重要材料之一,其研发现状和趋势备受人们关注。
本文将探讨电焊条的研发现状、未来的发展趋势以及对行业的影响。
一、电焊条的研发现状电焊条是一种用于电弧焊接的填充材料,通常由焊丝、焊剂和外壳组成。
在电焊过程中,电焊条的焊剂会熔化并形成一层保护气体和熔渣,从而保护焊缝不受外界氧气的侵蚀,提高焊接质量和效率。
目前,电焊条的研发主要集中在以下几个方面:1. 材料研发:随着钢铁工业的发展,各类钢材的应用越来越广泛,对电焊条的材料要求也在不断提高。
当前,研发人员主要关注电焊条在高强度、高温、低温等环境下的焊接性能,以满足各种复杂工况的需求。
2. 配方改进:电焊条的焊剂是保证焊接质量的关键之一。
目前,研发人员正致力于改进电焊条的焊剂配方,以提高焊接速度、降低氢裂纹敏感性、减少焊接变形等问题。
3. 制造工艺优化:制造工艺对电焊条质量和性能有着重要影响。
当前,研发人员在电焊条的制造过程中,采用先进的生产设备和工艺,以提高产品的一致性和可靠性。
二、电焊条的未来发展趋势随着科技的不断进步,电焊条行业也存在一些明显的发展趋势:1. 环保可持续发展:随着环保意识的提高,未来的电焊条将更加注重环保性能,降低焊接过程中产生的气体和烟尘排放,减少对环境的影响。
2. 智能化和自动化:随着人工智能和自动化技术的进一步应用,电焊条行业也将逐渐实现智能化和自动化生产。
通过自动化设备的使用,可以提高电焊条生产的效率和质量。
3. 产品个性化定制:随着各行业对电焊条的需求日益多样化,未来电焊条的发展趋势将越来越向个性化和定制化方向发展。
生产企业将根据用户的需求,提供各类特殊功能的电焊条,以满足不同行业的需求。
三、对行业的影响电焊条作为电焊的重要组成部分,其研发的进展将直接影响到焊接质量和效率。
随着电焊条研发的不断进步,将会带来以下几个方面的影响:1. 提高焊接质量:随着电焊条焊剂配方的改进,焊接缺陷率将会降低,焊接质量将会得到显著提高。
焊接电弧监测技术研究现状及展望摘要:对焊接的实时监测和数据采集是确保弧焊质量,提高弧焊工艺水平的一项重要措施。
在电弧学研究中,电弧学中的各种复杂信息的分类、提取是目前国内外研究的热点之一。
本文从电弧热源的物理性质入手,总结了近年来在电弧焊工艺监测和检测方面的研究进展,其中以探针法和纹影法为主,以及以弧电信号、声、光信号为代表的被动信息采集技术。
关键词:电弧焊;焊接电弧监测;电弧信息采集;弧焊过程引言:随着科技的进步,电弧作为热源在汽车、军事、航天等领域得到了越来越多的应用。
由于工艺成熟、操作简单、适应性好,所以至今电弧焊接技术在生产和加工中的应用十分广泛。
电弧焊接是一种比较复杂的物理变形过程。
高温、大量的电磁干扰、电弧热物性的偶合,使得电弧的反应更加复杂,受到多种因素的影响,电弧的工作状况对焊接的质量和工艺产生了很大的影响,所以通过对电弧的实时监测和数据的收集和分析,可以确保电弧的质量,从而提高电弧的技术水平。
1电弧热源的物理特性焊接电弧是把电能转换为热量的载体,其电弧信息、光信息、声信息中含有丰富的信息。
在焊接过程中,由于电流经过气体介质而形成的电极,电弧是电路中的重要组成部分,以电信号的形式表达自己的信息;在电场热作用下,电弧中的中性粒子被激活为一次电离和二次电离,并按照其各自的运动情况,发射出各种波段、不同强度的信号;当等离子体电弧在高速的运动中碰撞到熔池,则电弧波形自身和熔池都会产生强烈的震荡,从而把这些信息通过声信号传输出去。
电弧在进入环境中时,因为它自身的放电特性和与周围环境进行热交换而达到的局部热平衡状态时,在电弧工作区域内会产生很大的温度梯度,这样就导致了电弧中的所有物理参数都有很详细的变化,就这样方便了对电弧的主动监测。
如何充分发挥焊接电弧的特性,以达到对其燃烧状况的全面掌控,历来是焊工们致力于解决的问题。
这些在电弧能量变化过程中所产生的物理现象,既是电弧信号传递的载体,也是电弧测量的理想选择。
焊接生产应用现状及发展趋势随着工业和技术的不断发展,焊接生产在制造业生产中扮演着越来越重要的角色。
焊接工艺作为一种主流的制造工艺,目前得到了广泛的应用。
本文将探讨焊接生产的应用现状以及发展趋势。
一、焊接生产的应用现状:近年来,焊接生产在各行各业得到了广泛的应用。
正如我们所知,焊接生产是将不同材料彼此连接在一起,一种加工材料的方法。
随着现代材料科学和工艺技术的不断发展,焊接生产从目前应用的范围来看具有以下几个特点:1. 广泛应用于制造业生产之中目前,焊接技术对于制造业生产来说是一种必备的技术,而工业制造业中,焊接生产是不可或缺的一部分,这是由于焊接技术可以用于多种材料的加工,例如金属、塑料、玻璃等等。
2. 应用于建筑行业在建筑行业中,焊接生产也是再行不可或缺的,建筑师和工人们将焊接设备用于各种工作,例如加固,连接等等。
他们使用编程式焊接机器人、周转套和其他机械设备来完成这些工作。
3. 应用于各种行业无论是飞机和汽车制造、矿业和伐木业、制造业还是现代火箭航天,都需要使用焊接设备,因为这些设备可以完成各种加工任务,并且能够保持稳定且精确的焊接。
二、焊接生产的发展趋势:随着现代科技和技术的不断发展,焊接生产也在不断发展和改进,以满足各种行业的生产需求。
下面是焊接生产的发展趋势:1. 自动化和智能化的趋势随着机器人技术以及其它自动化技术的不断发展,焊接生产将越来越自动化和智能化,可以减少生产成本和提高生产效率。
2. 专业化趋势随着焊接生产应用范围的不断扩大,焊接生产中涉及的材料、工艺等方面都日益复杂。
因此,在焊接行业中将会出现专业化分工的趋势,并将会出现大量的专业焊接师傅。
3. 多模式化趋势未来焊接生产将会出现多种不同的焊接模式,例如激光焊接、电弧焊接等等,使得焊接生产更加多样化,并且能够适应更加广泛的应用市场。
4. 人性化趋势随着智能化和自动化的趋势,焊接设备将逐渐实现人性化控制,使其更加易于操作和控制,同时,焊接设备的人机界面也将逐渐变得更加友好和易于使用。
2024年焊条电弧焊与电弧切割[2024年焊条电弧焊与电弧切割的发展现状与趋势]引言:近年来,焊条电弧焊与电弧切割技术在工业领域发挥了重要的作用。
随着科技的进步和需求的增加,这些技术正在不断发展和创新。
本文将探讨2024年焊条电弧焊与电弧切割的发展现状与趋势,涵盖技术革新、应用领域、材料选择以及环境友好等方面的内容。
一、技术革新在技术革新方面,2024年焊条电弧焊与电弧切割将朝着自动化、智能化和数字化方向发展。
通过引入机器学习、人工智能和大数据分析等先进技术,焊条电弧焊与电弧切割的操作将更加高效、准确和安全。
同时,机器人辅助焊接和切割系统也将成为常见的工业应用。
二、应用领域焊条电弧焊与电弧切割技术广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、石油化工等领域。
随着新兴行业的兴起,如新能源、先进材料和电子制造,焊条电弧焊与电弧切割也将有更多应用的可能性。
例如,在新能源领域,焊条电弧焊可用于太阳能光伏组件的连接,电弧切割可用于电池制造中的金属材料切割。
三、材料选择随着新材料的推出,焊条电弧焊与电弧切割对材料的适应性也在不断提高。
目前,焊条电弧焊已经适用于不锈钢、铝合金、钢材等常见材料的焊接。
未来,焊条电弧焊与电弧切割技术将更多地应用于新型合金材料、高温材料和复合材料等特殊材料的处理。
四、环境友好2024年焊条电弧焊与电弧切割将更加注重环境保护和可持续发展。
焊接和切割过程中产生的废气和废渣将通过高效过滤和处理系统进行处理,以减少对环境的污染。
同时,焊条电弧焊与电弧切割所需能量也将进一步减少,以提高能源利用率。
结论:在2024年,焊条电弧焊与电弧切割技术将继续发展并得到广泛应用。
通过技术革新、应用领域扩展、材料选择和环境友好的改进,焊条电弧焊与电弧切割将更加高效、精确、多样化且环保,满足各行业对焊接和切割的需求。
同时,人工智能和机器人技术的引入将进一步提高焊接和切割的自动化程度。
相信未来的焊条电弧焊与电弧切割技术将为工业发展和社会进步做出更大的贡献。
电焊工的现状和发展趋势电焊工是一种非常重要的职业,在现代社会中承担着重要的角色。
他们负责将金属工件连接在一起,以创建各种类型的产品,从桥梁和建筑物到汽车和船舶。
随着科技和工业的不断发展,电焊工行业也在不断变化和进步,以适应新的需求和技术。
首先,电焊工的现状是相对稳定的。
随着工业的发展,电焊工的需求一直存在。
无论是基础设施建设还是制造业,都需要大量的电焊工来完成各种焊接任务。
尽管部分智能化设备的出现使得某些焊接工作可以由机器人来完成,但仍需要有经验丰富的电焊工来操作和监督这些机器人。
其次,电焊工行业正朝着更高技术水平的方向发展。
与传统的手工焊接相比,许多新的焊接技术和设备正在被引入和使用。
例如,激光焊接、电弧焊接机器人、等离子弧焊接等高级技术和设备正在逐渐取代传统的手工焊接。
这些技术和设备不仅提高了焊接的质量和效率,还减少了劳动强度和人为误差。
另外,电焊工的技能要求也在不断提高。
对电焊工来说,熟练掌握相关技术和设备已经成为一项基本要求。
此外,了解新的焊接方法和材料也非常重要。
随着新材料的广泛应用,电焊工需要学习和适应不同类型的焊接材料,例如高温合金、智能材料等。
因此,电焊工需要不断学习和更新知识,以跟上行业的发展趋势。
未来,电焊工行业还会面临一些挑战和机遇。
首先,随着智能制造和工业4.0的发展,自动化和智能化技术将逐渐应用到焊接过程中。
电焊工需要学习如何操作和维护这些智能设备,以及如何与其进行合作。
此外,由于环保和可持续发展的要求越来越高,电焊工将面临减少废弃物和节能减排的压力,需要开发和应用更环保的焊接方法和材料。
另一个发展趋势是电焊工的职业发展。
尽管电焊工的技术和经验是非常重要的,但随着行业的不断发展,电焊工也有机会在职业道路上取得进一步的发展。
他们可以选择继续学习和深造,例如修读相关专业的学士或硕士学位,以提升自己的技术和管理能力。
此外,他们还可以选择成为认证焊接工程师或教师,在行业中发挥更大的作用。
电弧悍的发展和现状电弧悍的发展和研究现状1前言弧焊技术是现代焊接技术的重要组成部分,其应用范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域。
电弧焊作为一种基本的金属处理方法,被广泛的运用于国民经济的各部门,为电弧焊提供能量的弧焊电源从诞生起已取得了很大的发展,在近二三十年,科学技术以空前速度向前发展。
随着各种物理技术和化学技术的不断发展,使得电弧焊接技术在应用的过程中结合离子物理、电子束、红外线、真空、超声、声学乃至计算机技术、微电严技术、自动控制技术、材料科学与工程断裂力学、检测技术等许多观代科学技术的新成就。
都在电弧焊接上获得应用。
奠定了电弧焊接技术发展的基础。
增强了电弧焊接技术本身的能力。
扩大了电弧焊接技术的内涵和外延。
因而电弧焊接作为一门科学技术,无论在理论上、应用上都在日新月异地发展。
现代科学技术的新成就已日益渗透到电弧焊接科学枝术领域,促进了现代电弧焊接技术发展的—个重要特点。
电弧焊接技术是当前工业生产中的重要基础工艺,更是当前社会发展过程中各种技术要求和工业发展要求的新型综合工业加工技术和方法。
被广泛应用于造船、压力容器制造,石油化工等钢结构制造领域。
随着当前社会发展中,各种工业生产要求的不断提高和加快,在工业生产的过程中是利用各种相应的技术手段进行分析和管理的过程,更是采用相应的技术措施进行分析与管理的主要加工模式。
整个电弧焊接工艺过程应包括母材预热处理、切割下材料、成型、电弧焊接、焊后检查和焊后处理等工艺环节。
二、电弧焊及其发展作为一种气体导电的物理现象,电弧是在19世纪初被发现的,直到1885年俄国人别那尔道斯发明碳极电弧可以看作是电弧作为热源应用的创始,而电弧真正运用于工业是在1892年发现金属极电弧后。
上世纪40年代研究成功埋弧焊,而随着航天与原子能的发展出现了氩弧焊。
上世纪50年代出现了CO2与各种气体保护焊并研究出等离子弧焊,到70 - 80年代,弧焊电源的发展更是出现飞跃:多种型式的弧焊整流器相继出现和完善,研制成功多种型式的脉冲弧焊电源,为进一步提高焊接质量和适应全位置焊接自动化提供了性能优良的弧焊电源。
中国电焊发展现状
中国电焊行业发展现状如下:
1. 市场规模扩大:中国是世界上最大的电焊市场之一,电焊设备和材料的产量和销售额持续增长。
中国电焊市场的年复合增长率超过10%,预计将保持强劲增长。
2. 技术水平提升:中国的电焊技术水平不断提高,产品质量和性能也得到了很大改善。
随着技术的进步,越来越多的企业开始采用先进的自动化焊接设备和机器人化焊接系统,提高生产效率和产品质量。
3. 行业竞争激烈:由于市场需求增长和技术创新,中国电焊行业竞争激烈。
许多国内外知名企业进入中国市场,提供各种类型和规格的电焊设备和材料,消费者有更多的选择。
4. 绿色环保焊接:随着环境保护意识的增强,中国电焊行业开始转向绿色环保焊接。
新技术和材料的应用使得焊接过程的能耗和污染减少,降低了对环境的影响。
5. 行业标准化推进:为了提高产品质量和提升行业整体水平,中国相关部门加强了对电焊行业的监管和标准化管理。
制定了一系列行业标准和规范,加强了产品质量控制和生产管理。
总的来说,中国电焊行业在市场规模扩大、技术水平提升、竞争激烈和环保焊接等方面取得了积极进展。
随着国内和国际市
场的不断发展和需求的变化,电焊行业将面临更多的机遇和挑战。
中国焊工行业现状及发展现状中国焊工行业是中国制造业的重要组成部分,也是国民经济的重要支柱之一。
随着中国经济的快速发展和工业化进程的加快,焊工行业也得到了长足的发展。
本文将从中国焊工行业的现状和发展情况两个方面进行探讨。
一、中国焊工行业的现状1. 市场需求稳定增长:随着中国制造业的蓬勃发展,各个行业对焊接产品和服务的需求也在不断增加。
汽车制造、航空航天、电力设备、建筑工程等领域对焊接技术的需求量大,市场前景广阔。
2. 技术水平不断提高:中国焊工行业在技术水平上取得了长足的进步。
焊接技术的自动化、智能化程度不断提高,焊接质量得到了明显提升。
同时,一些高端技术如激光焊接、电弧增材制造等也在逐渐应用于实际生产中。
3. 人才储备丰富:中国拥有庞大的劳动力资源,焊工队伍庞大且技术水平较高。
经过多年的培养和积累,中国的焊工队伍在数量和质量上都具备一定的竞争力。
二、中国焊工行业的发展现状1. 行业规模持续扩大:中国焊工行业的规模不断扩大,行业竞争日趋激烈。
据统计,中国每年生产的焊接设备数量位居全球前列,市场占有率逐渐提高。
2. 创新能力不断增强:中国焊工行业在技术创新方面取得了一定的成果。
一些企业不断加大研发投入,推出了一批具有自主知识产权的焊接设备和技术,为行业发展注入了新的动力。
3. 国际合作交流频繁:中国焊工行业积极开展国际合作交流,与世界各国的焊接行业保持着广泛的联系。
通过与国外企业的合作,中国焊工行业不断吸收国际先进技术和管理经验,提升自身竞争力。
4. 绿色环保意识增强:随着环保意识的普及,中国焊工行业也在积极推行绿色环保生产。
采用环保材料、优化工艺流程,减少废气废水排放,提高资源利用率,为可持续发展做出贡献。
5. 人才培养体系完善:为了满足焊工行业的发展需求,中国建立了一套完善的焊工培训体系。
各类职业学校和培训机构开设了焊工专业,培养了大批合格的焊工人才,为行业发展提供了有力的支撑。
总结起来,中国焊工行业在市场需求、技术水平、人才储备等方面取得了显著的发展。
今年电焊行业现状分析报告摘要:本报告对今年电焊行业的现状进行了深入分析。
首先,报告对电焊行业的发展背景进行了概述。
随后,报告对行业内的竞争情况进行了详细分析,并对未来发展趋势进行了展望。
最后,报告总结了电焊行业面临的挑战和机遇,并提出了相应的建议。
1. 引言电焊作为一项重要的焊接技术,在制造业等多个行业中起着关键作用。
过去几年,中国电焊行业发展迅猛,但也面临环境政策和市场需求等方面的挑战。
本报告将对今年电焊行业的现状进行全面分析。
2. 电焊行业的发展背景电焊行业随着制造业的快速发展,呈现出快速增长的趋势。
同时,环境保护政策的推进,电焊技术的研发和应用也受到了重视。
今年,中国电焊行业继续保持了良好的发展态势。
3. 电焊行业的竞争情况今年,电焊行业竞争日益激烈。
首先,市场需求有所增加,但同时国内外的竞争对手也在不断增多。
其次,一些新的电焊技术和设备进入市场,改变了传统电焊方式,给行业带来了挑战。
此外,成本控制和质量保证也是电焊企业面临的难题。
4. 电焊行业的发展趋势在未来几年,电焊行业将呈现以下几个发展趋势:4.1 技术升级随着科技的不断进步,电焊技术也在不断升级。
例如,自动化焊接和激光焊接等新技术将在电焊行业中得到广泛应用。
这些技术的应用将提高焊接效率和质量,同时降低能耗和环境污染。
4.2 优化产品结构为适应市场需求变化,电焊企业需要优化产品结构。
例如,研发出更轻、更坚固、更节能的电焊设备,以满足不同行业的需求。
4.3 发展海外市场中国电焊企业在国内建立了一定的市场地位,但仍然有很大的发展空间。
未来,电焊企业应积极开拓国际市场,增加出口量。
5. 电焊行业面临的挑战和机遇5.1 挑战:- 环境政策的要求日益严格,电焊企业需要加强环保措施,降低污染排放。
- 市场竞争加剧,企业需要在技术、质量和服务等方面提升自身竞争力。
- 原材料价格波动,企业需要灵活调整采购策略。
5.2 机遇:- 新能源和新材料的发展将为电焊行业带来新的机遇。
电弧悍的发展和研究现状一、引言焊接是一种重要的材料加工工艺,它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术,是现代机器制造业重要的加工技术,它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术,桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门,据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金,都是通过焊接而付诸使用的。
可以毫不夸大的说,没有现代焊接技术的发展,就不会有现代工业和科学技术的今天,焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。
二、电弧焊及其发展早期的焊接是把两块熟铁钢加热到红热状态以后用锻打的方法连接在一起的。
现代焊接方法的发展是以电弧焊为起点的。
电弧作为一种气体导电的物理现象,早年被俄国人彼得洛夫教授首先发现,并指出可利用电弧来熔化金属。
但由于当时电力工业不够发达,不能提供维持电弧稳定燃烧的足够功率的电源,而且焊接冶金也未能解决焊缝质量问题,因而电弧焊并未得到应用。
从1892年发现金属极电弧后,直到1910年出现了厚药皮焊条以后电弧焊才真正用于工业生产。
由此可见电弧焊的发展是以焊条电弧焊为起点的。
最早的电弧焊是以光金属棒作电极和填充金属,电弧在空气中处于无保护状态下燃烧,电弧稳定性和焊缝质量都很差。
药皮焊条的应用,使得电弧处于药皮熔化所产生的保护气氛中,这不仅大大改善了电弧稳定性,而且使熔池处在电气氛及药皮所形成的熔渣保护下,使焊缝的质量明显提高。
随着熔炼技术及电子技术的发展,近代出现了埋弧自动焊。
埋弧自动焊的焊丝兼有电极和填充金属的作用,电弧及熔池都处于焊剂形成的熔渣保护下,无明弧。
埋弧自动焊的出现大大提高了焊接生产率,为长直焊缝及大型环焊缝的焊接提供了有效的自动化手段,同时也大大减轻了焊接操作者的劳动强度,改善了操作环境。
由于焊条药皮及埋弧焊焊剂的成分中含有金属及非金属氧化物,所以难以用来焊接铝、镁、钦等活泼金腐及其合金。
在第二次世界大战中,由于航空工业的迅猛发展,出现大量由铝合金、不锈钢等金属材料制成的飞机和航空发动机的焊接零部件,而且焊接接头要求质量高,采用己有的焊接方法己不能适应和保证优质的焊接接头。
为适应战争的需要,出现了钨极氩弧焊。
但是这种焊接方法受钨极许用电流的限制,焊接电流不能过大,而且向焊缝中添加焊丝又不太方便,故不适于焊接厚大件,焊接生产率也不高。
为了克服钨极氢弧焊存在的问题,人们在发展钨极氢弧焊的同时又进行了新的探索,于年代末期出现了新的电弧焊方法—熔化极氩弧焊。
熔化极氩弧焊有氩气保护的特点,而且焊丝兼有电极和填充金属的作用,焊接时可选用较大的电流密度,所以焊接生产率高。
但因为当时氩气较稀缺和昂贵,用于焊接碳钢、低合金结构钢和普通焊接构件时,焊接成本太高。
于是人们开始寻求以廉价易得的气体来代替氩气,以降低焊接成本。
通过不断的实践,于年代初期,气体保护焊终于获得了应用和推广。
气体保护焊具有高效、节能、成本低、工件变形小等优点,现己成为焊接碳钢、低合金结构钢的最常用焊接方法。
前述各种电弧焊方法属于自由电弧,电弧能量不够集中,电弧温度不够高,因而不适于高温难熔金属的焊接。
人们开始探索更新的焊接方法以满足新的要求。
在年代末期便出现了等离子弧焊。
等离子弧焊不但具有钨极氩弧焊的优点,而且还具有自己的特点,即电弧能量密度大,电弧温度高,焊接热影响区窄、焊件变形小等。
随着现代工业和科学技术的迅速发展,对焊接技术和焊接质量不断提出新要求。
从年代升始,在工业生产中不断涌现出新的电弧焊方法,如微束等离子弧焊、钨极脉冲氩弧焊、熔化极脉冲氩弧焊、混合气体保护电弧焊、等离子弧熔化极气体保护焊、脉冲等离子弧焊、药芯焊丝气体保护焊、高效埋弧焊、保护气体电弧点焊等等。
下面几种是常用的弧焊方法(1)焊条电弧焊焊条电弧焊是用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊。
焊条电弧焊时,焊条和工件分别接电源的两极,利用焊条与工件之间产生的电弧放电时产生的热量加热熔化焊条和工件,焊条端部熔化的熔滴和熔化的母材熔合在一起形成熔池,随着电弧地移动,前方焊条和工件继续熔化,后方熔池液体金属逐渐冷却结晶形成焊缝。
埋弧焊埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。
焊丝和工件分别接电源的两极,焊接时焊丝端部与焊剂覆盖下焊接母材短路引弧,电弧在焊丝与工件之间引燃。
电弧热使焊件、焊丝和焊剂熔化,以致部分蒸发,金属和焊剂的蒸发气体形成了一个气泡,电弧就在这个气泡空腔内燃烧。
同时,熔化的焊剂浮到焊缝表面上形成保护的熔渣层。
熔渣层不仅能很好将空气与电弧和熔池隔离,还能屏蔽有害的弧光辐射。
随着电弧的远移,熔池结晶为焊缝,熔渣凝固为渣壳。
(2)非熔化极气体保护焊非熔化极气体保护焊是以非熔化极一般是钨棒作为电极,惰性气体作为保护气体的一种焊接方法。
焊接时,非熔化极和工件分别接在电源的两极,利用高频震荡或高压击穿引燃电弧,电弧和熔池金属都处于气体保护之中,使其不受周围空气的有害作用,熔滴过渡到熔池形成焊缝。
在非熔化极气体保护焊中,电弧燃烧过程中,电极不熔化,故以恒定的电弧长度,焊接过程稳定,容易得到高质量的焊缝。
熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊是在非熔化极气体保护焊的基础上发展起来的一种焊接方法。
焊接时,熔化极和工件分别接电源的两极。
焊接热量来自焊丝和工件间的电弧,焊丝被连续送进焊接区,焊丝全部熔化后进入熔池成为填充金属。
焊丝端部熔化形成的熔滴、电孤及熔池在焊接过程中由保护气体予以保护,以避免空气侵入。
以上这些焊接方法都是常用的焊接方法,但不管是哪种焊接方法,都是工件和焊条焊丝、非熔化电极分别接电源的两极,利用其之间产生的电弧燃烧放出的热量来加热熔化工件以达到焊接的目的。
三、焊条电弧焊的研究现状由于焊条电弧焊具有灵活性、设备简单、操作方便、适应性广等优点,焊条电弧焊在许多领域仍然是被优先考虑的焊接方法,尤其是在一些维修、野外、高空、和水下等特殊场合的施工中。
但是焊条电弧焊由于其断续工作的特点,生产效率低,浪费大,人工费用高,随着高效率的自动焊的出现,焊条电弧焊的应用比重成下降趋势。
目前,在发达国家焊条应用占焊接材料重量比稳定,而我国药皮焊条的应用比重占焊接材料总量大,可以看出药皮焊条用量还是占有相当高的比重,所以提高焊条电弧焊的效率是非常有意义的。
焊条的最早出现在十九世纪末俄国人斯拉文诺发明的裸焊条,随后奥赛·皮尔赛史特劳梅育提出了涂料金属极焊条,即药皮焊条。
而后在焊条多年的发展历史中,先后发明了矿物性厚药皮、碱性低氢性焊条、低合金钢焊条、堆焊焊条、不锈钢焊条和有色金属焊条等。
在过去的几十年中,科技工作者为提高焊条的焊接效率,先后出现了普通铁粉焊条、重力焊用铁粉焊条、立向下焊条和高效不锈钢焊条等高效焊条。
在世纪四十年代,出现了嵌套的不锈钢焊条。
所谓嵌套的焊条就是指一根焊条中含有两根或多根焊芯,这些焊芯除了两头外,彼此之间互相绝缘。
焊芯头部使用特定的焊钳夹持,使几根焊芯连在一起,即多根焊芯并联。
嵌套焊条焊接时,焊条与工件分别接电源的两极。
从理论上讲电流可以同时平行的流过多根焊芯,但是不同焊芯的电阻是不同的,所以电流总是走电阻最小的焊芯,电弧只能从一根焊芯和工件之间产生,焊芯的电阻随温度的升高而增大,而且焊芯逐渐变短,这时电弧从这根燃烧的焊芯转移到离工件最近的焊芯上。
电弧总是在离工件最近的一根焊芯与工件之间产生,因而电弧较短。
电弧燃烧时,电弧周围的气体发生电离,因此电弧从一根焊芯移到另一根焊芯时,根部不用和工件直接接触,每根焊芯都有燃弧时间和熄弧冷却时间,所以可以用大焊接电流焊接,焊缝的形状有焊芯的嵌套形式决定。
嵌套电弧焊可以通过选择不同的焊条嵌套形式控制焊缝的熔宽,可以得到窄的焊缝,同时提高生产率。
手工焊接厚大板时,可以大大降低焊接成本。
嵌套焊条的电弧短而有力,焊接时可以很好的保护熔池,得到良好的焊缝成形。
但是嵌套焊条也存在很多问题。
一是电弧在焊条之间快速移动,电弧不稳定且加热不集中。
二是由于嵌套焊条是由两根及两根以上焊芯组成的,几根焊芯不能同时燃烧,电流不能不均分配,每根焊芯所承受的最大电流值将远远超过焊芯所能承受的电流值,易发生焊条爆断现象。
1951年,提出了手工多条电弧焊接法,即束状焊条焊接法,嵌套焊条焊接法是该方法的前身,该方法在实际中得到了一定的应用。
所谓束状焊条焊接法,就是简单的把二根、三根、五根以上的焊条束在一起,焊条的夹持端用点焊固定进行焊接。
这种方法主要是提高焊接效率和解决厚板焊接时焊条直径不够粗的问题。
此外,文献对三相手弧焊进行了研究。
三相电弧焊的电弧是由三相电源产生的,焊接时由三个电弧同时燃烧。
随着各种方法的不同,电弧间的位置也不同,最常见的就是并联焊条式,就是将三相电源分别接于焊件、焊条和焊条上焊条和焊条相互绝缘。
除了焊条和焊件件发生电弧外,两根焊条之间也有电弧发生。
三相手弧焊热量集中,电弧对焊件的熔透深度增加,可以加大钝边厚度或扩大不开坡口对接焊的厚度。
三个电弧同时燃烧,同时使用两根焊条,热能有效利用,大大提高了劳动生产率,降低了生产成本。
但是由于是三相供电,电压达到,对人身不安全。
而且对工件的熔深增加,对母材的热输入增大,会导致焊接热影响区过热区晶粒的粗大,使焊接接头性能下降。
综上所述,由于多条焊的电弧在焊条之间快速的移动,电弧不稳定而且加热不集中三相手弧焊的焊接电弧之间相互影响严重,所以对提高焊条效率的多条焊、三相手弧焊等焊接方法应用和研究很少。
近年来,国内外还着重于研究和推广铁粉焊条、重力焊条、立向下焊条及高效的不锈钢焊条等高效焊条”一。
目前我国手工电弧焊理论方面的研究主要集中在电弧形态和熔滴过渡方面。
如焊条熔滴过渡形态分析,影响焊条熔滴过渡力学因素的研究,不锈钢焊条熔滴过渡形态及工艺稳定性的研究,电弧的等离子流力、电弧压力及磁场对电弧行为的影响。
四、参考文献:《焊接手册》《焊接原理》《焊接设备》。