文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
旋转陶瓷片约束TIG电弧超窄间隙焊接技术研究
姓名:张仁军
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:朱亮
20070601
捅费超窄间隙焊接是采用间隙尽量小的纹驴诘玫礁咧柿亢附咏油返囊恢指咝率焊接技术。超窄间隙焊解决的技术关键是侧壁熔合问题,目前国际上采用电弧摆动或旋转方法来解决侧壁熔合问题,但此方法使焊接过程的控制及设备更为复杂。因此,限制了窄间隙焊接在某些领域中的实际应用。本试验研究的窄间隙焊接技术,采用在改装过的埋弧焊接设备上加自制的焊枪进行焊接,并且在焊枪上钨极两侧加圆形旋转陶瓷片约束电弧,防止电弧攀升,防止钨极和坡口侧壁产生等离子弧,有效的控制电弧的加热区域,从而解决侧壁熔合。并且能将坡口间隙减小到以下。本课题通过电弧形态的观察分析,以及焊缝形状的测量,试验研究了不同旋转陶瓷片约束条件下电弧的形态和加热特性;研究了旋转陶瓷片约束缁《阅覆牡募尤刃ЧMü治龊附庸ひ詹问缘缁⌒翁挠跋煲及对焊缝熔深和熔宽的影响,匹配合适的焊接工艺参数,保证坡口侧壁熔合,从而实现能够进入更小的坡口间隙进行焊接的目的。关键词:超窄间隙焊;陶瓷片;侧壁熔合;参数匹配兰州理工大学硕士学位论文
,旋转陶瓷片约束缁〕湎逗附蛹际跹芯猲甌瑃琣,·ぁ籧;
导师签名餐作者签名:孑新,遍日期:扣拢籈作者签名:枷∥弩学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书兰州理工大学日期:珈哆年‘月≥日日期:加矽年‘月⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤本人郑重声明:所里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。除了文中特另/员曜⒁玫哪谌萃猓韭畚牟话魏纹渌鋈嘶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。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内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和汇编本学位论文。本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭⒉槐C芡拧
第一章绪论本课题研究的背景超窄间隙焊接是对传统的窄间隙焊接技术的继承和发展。超窄间隙焊接方法是一种对接接头焊前不开坡口或只开小角度坡口,留有窄而深的间隙,采用气体保护焊或埋弧焊的多层焊,完成整条焊缝的高效率的焊接方法““’。自年月在《铁时代》杂志上首次发表了由美国研究所开发的窄间隙焊接技术以来,窄间隙焊作为一种更先进的焊接技术,立即受到了世界各国焊接专家的高度关注,并相继投入了大量的研究。世纪年代至年代属于窄间隙焊研究的高峰时段,至年代初,大多数窄间隙焊完成了实验室开发阶段而进入工业生产试用阶段⋯。窄间隙焊是焊接技术大家族的重要新成员,作为一种特别工业技术,具有以下公共技术特征:①应用现有的弧焊方法来完成填充方式的熔化焊连接醇τ玫恼湎逗②焊缝横截面积比传统弧焊方法至少减少%以上嗍ァ;③坡口形状多为具有极小坡口面角度.。腣形或危騃形;④一般采用单道多层和双道多层熔敷形式,且板厚方向上熔敷方式固定;⑤焊接线能量相对较小ǖ蓝嗖惴绞绞亲钗M怀;⑥在深窄坡口内的气、丝、电导入,侧壁熔合控制,气渣联合保护方式的脱渣等方面分别采用了特殊技术⋯。与传统焊接技术相比,窄间隙焊接具有以下诸多技术与经济的优越性:①焊缝截面积大幅度减小,焊接材料与电能消耗大量节约,从而在大幅度提高焊接生产率的同时,也大幅度降低焊接生产成本;②热压缩塑性变形量的大幅度缩小且沿扳厚方向上更趋于均匀化,从而带来接头的残余应力、残余变形减小;③深而窄的坡口侧壁有利于焊接区的冶金保护,焊缝金属的冶金纯净度高;④较高的熔池冷却速度,相对较小的焊接线能量,使焊缝组织相对细小,且焊接热影响区的塑、韧性损伤也大大减小,缺口韧性相对提高⋯。因此,窄间隙焊接技术已成为现代工业生产中,厚板结构焊接的首选技术,其巨大的技术和经济优势决定了它是今后厚板焊接技术发展的主要方向之一。目兰州理工大学硕十学位论文方法除外
前,正处于实验室研究阶段的超窄间隙气体保护焊将会在这方面产生一个质的飞跃。近年来,随着焊接结构大型化,焊接钢板越来越厚,对质量、生产率和焊接接头性能的要求越来越高,常规的焊接工艺方法已不能满足要求,于是窄间隙焊接,由于可大幅度地减少坡口断面面积,降低焊接材料和电能的消耗;在不太大的焊接线能量下,可以实现高效率焊接,可减小残余应力、工件变形和热影响区尺寸。因而被作为一种经济的、能够得到优良机械性能的、变形小的优质焊接接头的高效焊接方法,广泛应用于各种大型重要结构”。。窄间隙焊接是利用现有的弧焊方法,采用间隙尽量小的纹驴诘玫