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窄间隙气体保护焊相关关键技术摘要：包含焊缝轨迹自适应跟踪技术、两侧壁熔合控制技术、焊接高温区高效气体保护技术、实现六大功能要求的焊枪设计与制造技术等技术在内的窄间隙气体保护焊技术虽然在当今市场上的应用不多，但是，这种技术却在各方面都比其余同类技术有着更高优势。
只要能够突破关键的核心技术问题，窄间隙气体保护焊技术必然会得到新的进展。
关键词：气体保护；窄间隙气体保护焊；核心技术当今社会，科学技术飞速发展，数字化与人工智能已经悄然来临，我们正在逐渐步入大数据时代。
弧焊技术也随着在不断进步。
首先，弧焊技术定然会与数字时代接轨，实现无人化和智能化也就是自然而然的了。
另外，提高焊接效率也是必然的选择。
只有安全可靠且有高效的焊接技术，才能经受住人们的选择，不被时间淘汰。
上世纪60年代，窄间隙焊接技术出现，随着时间的推移，现在已经出现了窄间隙气体保护焊（NG-GMAW），窄间隙热丝脉冲氩弧焊（NG-TIG）和窄间隙埋弧焊（NG-SAW）三种较为成熟的技术，三种技术虽然在生活生产中有了一定的应用，但是却没有得到大范围推广。
因为窄间隙气体虽然性价比更高，综合优势比较强，但是它的关键技术却迟迟没有突破，因而市场占有率不高。
一、宅间隙气体保护焊两侧壁融合控制技术世界上的所有的宅间隙焊接技术都是不完美的，都有着相应的缺点，同事又有着一个相同的缺点，就是两侧壁的可靠融合。
我们现在主要研究的就是这方面的问题。
当焊接坡口变窄时，产生的问题也就更加明显[1]，此时，电弧轴线差不多已经与坡口四周壁面平行了，这时侧壁已经无法受到中心的电弧的作用了。
目前为止我们暂时研究出来并且能够投入市场的技术大致只有四种，同时这四种技术都是靠着电弧中心或周边向焊接坡口两侧壁靠拢的原理实现的，并且，这也是解决两侧壁可靠融合的基本方法。
现在，我们最经常使用的有拨浪焊丝法和固定偏侧法，二者互有利弊，所以可以根据实际操作的具体要求，选择不同的焊接方法。
二、窄间隙气体保护焊的焊枪技术有很多技术对于窄间隙气体保护焊技术来说都是十分重要的，比如窄间隙焊枪技术。
窄间隙单丝埋弧焊接系统技术方案窄间隙单丝埋弧焊接系统是我公司选用ESAB公司的窄间隙埋弧焊部件和国产焊接操作机开发的非常成熟的成套设备,并提供了多套类似设备给国内的多个厂家;该系统为标准的模块化设计,可以根据需要增加相应的功能模块,提高其使用性能,最大限度地满足生产的需要。
一、简介该系统选用ESAB公司LAF1250埋弧焊电源,HNG窄间隙埋弧焊机头,PEH自动焊接过程控制器,OPC焊剂回收系统,GMD电动跟踪系统,新加坡罗马提供焊接操作机,滚轮架,我司配备PLC联动控制系统。
本系统选择如下的功能模块:ESAB LAF1250 埋弧焊电源ESAB PEH自动焊接过程控制器ESAB HNG窄间隙埋弧焊机头ESAB GMD电动跟踪系统ESAB OPC焊剂回收系统罗马 RM8060焊接操作机罗马 HGF800防窜滚轮架PLC控制系统二、系统性能,(一LAF 1250直流焊接电源LAF系列焊接电源是远程控制的风冷式三相焊接电源,用于进行高效机械化埋弧焊( S AW 或气体保护焊接( MIG/MAG 。
LAF系列焊接电源在整个电流和电压范围内均有优良的焊接性能,尤其是优异的引弧及重燃特性。
该系列焊接电源在高压下和低压下都具有良好的电弧稳定性;而且,该电源具有过载自动保护功能;当自动跳闸时,电源面板上有一黄灯指示,当温度降到可以接受的范围内时,电路将自动接通。
LAF 系列通过PEH焊接过程控制器进行控制,其主要技术参数如下:LAF 1250100%暂载率 1250A/44VSAW的设置范围 40A/22V~1250A/44VMIG\MAG的设置范围 60A/17V~1250A/44V开路电压 51V开路功率 220W效率 0.87功率因子 0.92保护等级 IP23尺寸 774×598×1430mm3重量 490Kg(二PEH焊接过程控制器PEH过程控制器是适用于ESAB公司LAF自动控制新系统。
管道窄焊缝摆动电弧跟踪系统关键技术研究的开题报告一、选题背景管道窄焊缝摆动焊是现代工业中较常见的一种焊接方式，采用自动焊接设备进行焊接可提高焊接效率和质量，满足现代生产需要。
目前，许多管道在建设中使用自动化焊接设备进行摆动焊接，然而，在自动化焊接中，焊缝缺陷的产生难以避免。
针对管道焊缝的缺陷问题，研究如何对焊接过程进行监控和控制，消除或减少焊缝缺陷，提升焊接质量和效率就显得尤为重要。
二、研究现状目前，针对自动化焊接的管道窄焊缝焊接监控技术研究已经取得了一些进展。
例如，局部亮度变化检测、阴极放电检测等方法可以用于检测焊缝位置和焊接情况。
但是，这些方法都缺乏实时性和准确性，不能满足工业化生产中精确焊接的要求。
因此，本研究拟探索采用电弧跟踪的方法进行管道窄焊缝自动化监控，实现对焊接过程中的实时控制和质量评估。
该方法利用电弧的光谱和形态特征获取焊接过程中的信息，通过信号处理和数据分析等技术实现焊接相对位置的精确控制和焊缝缺陷的在线监测，达到提高焊接质量和效率的目的。
三、研究内容和方案本研究的主要研究内容包括：电弧光谱特征的分析和建模、电弧信号处理和特征提取、数据融合与焊缝监测策略设计、系统实现与性能评估等方面。
具体研究方案如下：1. 研究典型焊接工艺及焊缝缺陷产生机理，确定优化焊接过程的关键参数，制定焊接方案。
2. 利用高速光电传感技术采集焊接过程中的电弧信号，建立电弧光谱特征与焊接质量的关联模型。
3. 针对焊接过程中电弧信号的不稳定性，采用多尺度分析和自适应滤波等方法，对电弧信号进行处理和特征提取，获得可靠的焊接参数。
4. 结合多种检测手段，采用数据融合技术，对焊接过程中产生的缺陷进行实时监测和自适应控制，并调整焊接参数以实现焊缝的优良质量。
5. 设计并实现包括光电传感采集、信号处理、监测控制等模块的管道窄焊缝电弧跟踪系统，并进行实验验证和性能评估。
四、研究意义本研究的成果将有助于建立高效、稳定、高质量的管道窄焊缝摆动焊接控制技术，提高自动化焊接产线的效率和质量，推进控制技术的普及和应用，同时也将对我国相关产业的发展起到积极的促进作用。
窄间隙埋弧焊随着压力容器壳体厚度的增加，坡口的体积也随之增加，单位长度上的焊缝金属填充量急剧增加，不仅焊接效率降低，而且焊材消耗量明显增加，如此发展了窄间隙埋弧焊。
即厚板对接接头，焊前开Ⅰ形坡口或只开小角度坡口，并留有窄而深的间隙，采用气体保护焊或埋弧焊的多层多道焊完成整条焊缝的高效率焊接法，叫窄间隙焊。
如厚度在 50mm 以上，焊件若采用普通的 V 形或 U 形坡口埋弧焊，则焊接层数、道数多，焊缝金属填充量及所需焊接时间均随厚度呈几何级数增长，焊接变形也会非常大且难以控制。
窄间隙埋弧焊就是为了克服上述弊端而发展起来的。
窄间隙埋弧焊接可以应用于平焊位置焊接。
窄间隙焊接按照热输入的大小可分为下列两种类型：1、低热输入窄间隙焊接采用焊丝直径为0.9~1.2mm，每根焊丝的热输入都都在6kJ/cm以下，坡口间隙为6—9mm之间。
为提高焊接生产率，通常用双丝或三丝，焊丝之间相距50～300mm，每根焊丝有单独的焊丝送进系统、控制系统和焊接源。
200mm厚的钢板采用双丝施焊55层，即可焊成。
其优点为：（1）由于大大缩小了焊缝体积，因此节省了焊丝消耗量，减少了应力和变形。
（2）由于热输入低，可防止焊缝金属裂纹及焊后消除磁力热处理过程中产生的裂纹。
（3）因为是多道焊，后道焊缝对前道焊缝有充分的回火作用，所以焊缝晶粒细小、韧度好。
（4）母材金属能均匀稀释到焊缝中去。
细丝窄间隙焊接，板厚大于50mm，其生产率等经济指标可超过埋弧焊。
板厚在50mm以下时，主要是为了获得优良的焊缝性能和实现全位置机械化焊接。
2、高热输入窄间隙焊接采用焊丝直径2.5~4.8mm，焊件装配间隙为10~15mm，由于焊接电流较大，会形成“梨形”熔深，在焊缝中间易产生裂纹。
为预防裂纹，可以采用直流正接和脉冲电流焊接法。
由于窄间隙焊需要采用特殊的焊枪和焊丝矫直机构，使焊丝能深入到窄而深的间隙内，并使焊接过程不夹渣，焊缝金属与侧壁熔合量良好。
如此窄间隙埋弧焊首先应解决的技术关键在于：1）必须研制出在窄间隙内脱渣性好的焊剂；2）采用焊头能自动跟踪焊缝的焊接设备，保证每层焊道与侧壁的良好熔合；窄间隙埋弧焊可采用三种工艺方案：1）每层单道，这种焊接工艺能在最小宽度在14mm的间隙内完成焊接过程，焊接时间最短，但对坡口间隙误差要求较高，焊丝必须始终对准间隙中心保证两侧壁均匀的熔合。
