文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
焊剂带约束电弧超窄间隙焊接的实现
姓名:张旭磊
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:陈剑虹;朱亮
20070510
摘要超窄间隙焊接技术效率高、焊接变形较小、接头的性能优良,因此受到各国的广泛关注。超窄间隙焊接的关键技术就是如何解决侧壁熔合问题,各国专家为攻克这一难题,发明了各种摆动电弧或者旋转的方法。但是这些方法使用较为复杂,这就限制了超窄间隙焊接技术的实际应用性。本文探索了一种能够实现超窄间隙焊接的新方法,采用钠口间隙,将特定成分的焊剂带沿坡口侧壁送入电弧区,对电弧进行约束,可阻止电弧沿侧壁攀升;同时又能有效地控制电弧的加热区域,保证坡口两侧壁的有效熔合。本试验设计并试验研究了焊剂带约束电弧超窄间隙焊接的焊枪。板式导电嘴采用弹簧片作用的双铜板结构,通过建立描述导电嘴在夹紧焊丝时的变形及受力方程,精确设计出板式导电嘴铜板的几何形状,保证其可靠导电性和耐用性。试验表明,使用本文所设计的焊剂带约束电弧超窄间隙焊枪能够得到良好的焊缝。在进行本超窄间隙焊接的过程中,由于保护不彻底,致使焊缝中有缺陷,因此本文提出使用气在窄间隙坡口中进行保护性试验。由于需要通入气进行保护,为此需要找出适合本试验的气流量及导气管口尺寸。当导气管口尺寸及气流量小于或超出某个值时就会使保护气体形成紊流,无法保护加热区域,导致焊缝中形成缺陷。我们将铜丝网在空气中通电加热至发红状态,通入气进行保护,并继续通气至铜丝网冷却,可看到清晰的保护区域形状。由多组试验数据可得出保护区域面积与导气管口尺寸及气流量的关系保髁縌为痬时保护面积最大,而且保护距离的可调范围也最大。因此最适宜用于本超窄间隙焊接试验。试验证明,通入合适气流量的气进行保护是可以得到良好的焊缝。关键词:超窄间隙焊接;焊剂带;焊枪;气保护即:
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作者签名:害苌慨翮虢渺卜笨。飙■年孪θ作者签名:考长穆毳日期:噼∥月严日日期:鹉晗υ虑兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰卅砉ご笱Э梢越ū狙宦畚牡娜ú炕虿糠帜容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢⒉槐C芡拧
论第滦前言随着现代工业的不断发展与进步,用于生产大型结构件的厚板用量呈迅速增加的趋势,要求采用越来越厚的钢板和得到越来越好的焊接接头性能。传统的大厚度钢板焊接方法不仅开坡口困难、焊接速度缓慢,而且焊接后板材应力变形很大,从而使生产效率十分低下。因此普通焊接方法已无法满足实际生产要求,这就迫切需要开发适合于厚板的焊接技术以满足节能,省材,高效,低成本的要求。窄间隙焊接技术自年月由美国巴特尔研究所开发以后,作为一种更为先进的焊接技术,立即引起了世界各国焊接专家的高度关注。日本压力容器研究委员会施工分会第八专门委员会将窄间隙焊接定义为:“窄间隙焊接”是把厚度为以上的钢板。按小于板厚的间隙相对放置开坡口,再进行机械化或自动化弧焊的方法搴裥∮时,间隙小于;板厚大于时,间隙小于>敫龆嗍兰偷难芯亢头⒄梗嗣嵌云浜附臃椒ê秃附硬牧辖辛舜罅康开发工作,目前在许多国家的工业生产中发挥着巨大作用。窄间隙焊接不仅可大幅度地减少坡口截面积、大大减少焊缝金属的填敷量,而且在相对较低的焊接热输入下,可以实现高效焊接,因而被作为一种经济的、能够得到优良力学性能的、变形小的优质焊接接头的焊接方法,广泛应用于各种大型重要结构。因此,各国学者力求于一种低成本,高效率的焊接技术。对于窄间隙焊接技术而言,该焊接技术具备了节能,高效,低成本等优点。窄间隙焊接是利用现有的弧焊方法,采用间隙尽量小的推驴冢玫礁咧柿亢附接头的一种高效率焊接方法。由于窄间隙焊接技术可大幅度地减少坡口的横截面积,降低了焊接材料和电能的消耗;而且,在较小的焊接线能量下实现高效焊接,可减小残余应力、工件变形和热影响区尺寸,因此随着焊接结构大型化,焊接钢板越来越厚,焊接接头性能要求越来越高,窄间隙焊接已经被看作是一种经济的、能得到优良性能的焊接接头的高效焊接技术。实践证明窄间隙焊接接头的力学性能有较大的提升,其原因主要辈捎玫腿仁淙