窄間隙GMA焊接技術(shù)

前言
第1章 窄間隙焊概述1
1.1 窄間隙焊的原理與特點(diǎn)1
1.1.1 窄間隙焊的定義1
1.1.2 窄間隙焊的優(yōu)點(diǎn)2
1.1.3 窄間隙焊的不足3
1.2 窄間隙焊的分類與各自特點(diǎn)3
1.2.1 窄間隙焊的分類3
1.2.2 窄間隙TIG焊的特點(diǎn)5
1.2.3 窄間隙GMA焊的特點(diǎn)5
1.2.4 窄間隙SAW的特點(diǎn)6
1.3 窄間隙焊的坡口形式6
1.4 窄間隙焊中的保護(hù)氣體8
1.5 窄間隙焊中的常見(jiàn)問(wèn)題與解決措施9
1.6 常用窄間隙GMA焊方法及其應(yīng)用12
1.6.1 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊13
1.6.2 擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊14
1.6.3 雙絲窄間隙GMA焊15
1.6.4 其他窄間隙GMA焊形式16
第2章 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊19
2.1 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊槍設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)19
2.1.1 電弧旋轉(zhuǎn)方案設(shè)計(jì)19
2.1.2 焊槍主體設(shè)計(jì)20
2.1.3 噴嘴設(shè)計(jì)21
2.1.4 噴嘴的保護(hù)效果驗(yàn)證22
2.1.5 導(dǎo)電嘴設(shè)計(jì)23
2.1.6 焊槍性能及特點(diǎn)24
2.2 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA平焊的電弧行為與熔滴過(guò)渡25
2.2.1 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊電弧行為25
2.2.2 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊熔滴過(guò)渡28
2.3 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA橫焊的熔滴過(guò)渡33
2.3.1 旋轉(zhuǎn)電弧橫焊熔滴過(guò)渡的特點(diǎn)33
2.3.2 旋轉(zhuǎn)頻率對(duì)橫焊熔滴過(guò)渡的影響36
2.3.3 電弧電壓對(duì)橫焊熔滴過(guò)渡的影響41
2.3.4 送絲速度對(duì)橫焊熔滴過(guò)渡的影響43
2.3.5 保護(hù)氣成分對(duì)橫焊熔滴過(guò)渡的影響44
2.4 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA平焊的焊縫成形45
2.4.1 焊接參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律45
2.4.2 旋轉(zhuǎn)電弧對(duì)平焊焊縫成形的影響機(jī)理51
2.5 旋轉(zhuǎn)電弧焊接溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬53
2.5.1 旋轉(zhuǎn)電弧焊接溫度場(chǎng)的建立53
2.5.2 旋轉(zhuǎn)電弧焊接溫度場(chǎng)特征56
2.5.3 旋轉(zhuǎn)頻率對(duì)焊接溫度場(chǎng)的影響60
2.5.4 旋轉(zhuǎn)半徑對(duì)溫度場(chǎng)的影響64
2.5.5 計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證66
2.6 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA橫焊熔池行為與焊縫成形67
2.6.1 橫焊熔池流動(dòng)行為68
2.6.2 橫焊的焊縫成形69
2.6.3 橫焊成形特點(diǎn)與熔池控制74
第3章 擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊78
3.1 擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊槍設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)78
3.1.1 電弧擺動(dòng)方案設(shè)計(jì)78
3.1.2 噴嘴設(shè)計(jì)80
3.1.3 焊槍主體設(shè)計(jì)84
3.1.4 保護(hù)效果驗(yàn)證86
3.1.5 焊槍性能及評(píng)價(jià)86
3.2 擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊電弧特性與熔滴過(guò)渡89
3.2.1 擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊電弧特性89
3.2.2 擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊熔滴過(guò)渡89
3.2.3 焊接參數(shù)對(duì)熔滴過(guò)渡的影響94
3.2.4 空間位置下的熔滴過(guò)渡100
3.3 擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊熔池行為102
3.3.1 熔池行為數(shù)值模型建立103
3.3.2 數(shù)值模擬流程及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證110
3.3.3 擺動(dòng)電弧焊接溫度場(chǎng)特征112
3.3.4 典型位置下的熔池行為115
3.3.5 熔池形狀分析122
3.4 擺動(dòng)電弧對(duì)熔池的控制作用125
3.4.1 降低能量輸入126
3.4.2 提高散熱能力127
3.5 擺動(dòng)電弧窄間隙GMA全位置焊129
3.5.1 焊縫成形特點(diǎn)129
3.5.2 宏觀缺陷分析及優(yōu)化目標(biāo)確定130
3.5.3 焊縫成形數(shù)學(xué)模型的建立132
3.5.4 焊接參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響141
3.5.5 焊接參數(shù)優(yōu)化144
第4章 雙絲窄間隙GMA焊148
4.1 雙絲窄間隙GMA焊槍設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)149
4.1.1 焊絲彎曲方案選擇150
4.1.2 插入式焊槍設(shè)計(jì)150
4.1.3 外置式焊槍設(shè)計(jì)152
4.2 雙絲窄間隙GMA焊的電弧特性與熔滴過(guò)渡154
4.2.1 雙絲窄間隙GMA焊電弧特性154
4.2.2 雙絲窄間隙GMA焊熔滴過(guò)渡155
4.3 雙絲窄間隙GMA平焊的焊縫成形159
4.3.1 焊接參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律159
4.3.2 單道多層雙絲窄間隙GMA焊工藝168
4.3.3 雙絲窄間隙GMA焊特點(diǎn)分析169
4.4 雙絲窄間隙共熔池GMA立焊工藝169
4.4.1 向下立焊共熔池行為170
4.4.2 立焊焊接規(guī)范區(qū)間確定171
4.4.3 共熔池向下立焊單道多層焊175
4.5 雙絲窄間隙非共熔池GMA立焊工藝177
4.5.1 焊接參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律178
4.5.2 非共熔池向下立焊多層焊180
第5章 多元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊182
5.1 優(yōu)化焊接保護(hù)氣體的必要性182
5.2 三元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊電弧特性183
5.2.1 三元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊電弧形態(tài)183
5.2.2 三元保護(hù)氣體窄間隙脈沖GMA焊電弧行為185
5.3 三元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊熔滴過(guò)渡規(guī)律187
5.3.1 單絲焊的熔滴過(guò)渡187
5.3.2 雙絲焊的熔滴過(guò)渡190
5.4 三元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊的焊縫成形197
5.4.1 單絲焊焊縫成形特點(diǎn)198
5.4.2 雙絲焊焊縫成形特點(diǎn)200
第6章 窄間隙GMA焊工程應(yīng)用203
6.1 10CrNi3MoV高強(qiáng)度鋼旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊203
6.1.1 焊接工藝及焊縫成形203
6.1.2 焊接接頭組織特征205
6.1.3 焊接接頭力學(xué)性能205
6.2 12Ni3CrMoV高強(qiáng)度鋼旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA橫焊208
6.2.1 焊接工藝及焊縫成形208
6.2.2 焊接接頭組織特征210
6.2.3 焊接接頭力學(xué)性能211
6.3 10CrNi3MoV高強(qiáng)度鋼擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊215
6.3.1 焊接工藝及焊縫成形215
6.3.2 焊接接頭組織特征217
6.3.3 焊接接頭力學(xué)性能217
6.4 厚壁管道全位置擺動(dòng)電弧窄間隙GMA焊220
6.4.1 焊接工藝及焊縫成形220
6.4.2 管道接頭組織特征221
6.4.3 管道接頭力學(xué)性能227
6.5 2219鋁合金擺動(dòng)電弧窄間隙GMA立焊230
6.5.1 焊接工藝及焊縫成形230
6.5.2 焊接接頭組織特征231
6.5.3 接頭抗拉強(qiáng)度232
6.6 10CrNi3MoV鋼雙絲窄間隙GMA焊233
6.6.1 焊接工藝及焊縫成形233
6.6.2 焊接接頭組織特征234
6.6.3 焊接接頭力學(xué)性能236
參考文獻(xiàn)238