Q235薄板高速電弧搭接焊工藝研究.pdf

1、相比于對接焊，由于搭接焊的焊前準備和裝配簡單且搭接接頭橫向收縮量小，因而在船舶制造以及車輛制造中都有著廣泛的應用。薄板搭接高速焊過程中容易產(chǎn)生咬邊、駝峰等高速焊接缺陷，同時需要處理好熱量輸入和板厚的關系以控制焊接變形及燒穿等缺陷。傳統(tǒng)薄板焊接多采用TIG、MIG及MAG焊。TIG焊接具有焊縫成型美觀，焊接過程穩(wěn)定，操作性強等優(yōu)點，但由于熔敷量不足，焊接效率有限。MIG焊接相比于TIG焊接在焊接效率上有優(yōu)勢，但成型控制及焊接過程穩(wěn)定性方面

2、較差。為了探索低成本、高效的薄板搭接焊接的高效焊接工藝，在本實驗室條件下對于單絲MAG、雙絲MAG以及TIG-MAG復合熱源焊三種不同電弧焊接方法進行了工藝探索，并進行了比較分析。
　　本文首先分別對單絲MAG、雙絲MAG兩種傳統(tǒng)電弧焊接方法通過堆焊進行了工藝參數(shù)探索，優(yōu)化堆焊參數(shù)后分別進行了搭接焊接試驗，比較不同參數(shù)下焊縫成型效果。
　　隨后對于影響TIG-MAG復合熱源焊接成型的幾組重要參數(shù)進行了比較研究，并最終得出:采

3、用TIG在前的焊槍分布，同時TIG電流為100A，TIG焊槍與MAG焊槍距離為15mm時可以獲得最優(yōu)的堆焊成型。在堆焊參數(shù)的基礎上，搭接焊中焊槍傾斜30度，焊接位置偏離焊縫中心1mm時可以獲得最優(yōu)的搭接成型。
　　比較三種方法焊接效率以及焊縫成型狀態(tài)得出:在本試驗條件下，單絲MAG焊接成型良好，無明顯飛濺，焊接速度可以達到0.9m/min;雙絲MAG焊接速度可達1.8m/min，存在少量飛濺;TIG-MAG復合熱源焊接速度提高到2

4、.4m/min的同時無明顯飛濺。
　　將三種焊接方法焊接接頭沿垂直焊縫方向制成拉伸試樣，拉伸后試樣均斷裂于上板母材處。通過比較三種方法的金相組織得出:TIG-MAG復合熱源焊接的焊縫深寬比適中，且組織相比于單絲MAG和雙絲MAG更為細小，晶粒明顯細化，該特性在維氏硬度曲線中可得到佐證。
　　通過拍攝電弧形態(tài)可以直觀得出:TIG加入會對MAG電弧起到誘導、壓縮的作用，這使得后置的MAG電弧可以持續(xù)穩(wěn)定的燃燒，由于TIG電弧的誘

5、導、壓縮作用使得TIG-MAG復合熱源焊接即使在高速條件下也能保持穩(wěn)定的電弧，獲得良好的焊縫成型。
　　計算得出三種方法的熱輸入:單絲MAG為345.9J/mm、雙絲MAG為249.7J/mm、TIG-MAG復合熱源焊接為218.9J/mm;熔化效率:單絲MAG為0.30、雙絲MAG為0.37、TIG-MAG復合熱源焊接為0.65。上述研究表明與單絲MAG及雙絲MAG相比，TIG-MAG復合熱源搭接焊方法具有顯著的低熱輸入、高熔化