多絲埋弧堆焊機頭的優(yōu)化設(shè)計及在Q235上的焊接工藝研究.pdf

1、隨著軋輥、管道、壓力容器的優(yōu)化和修復日益重要，對堆焊在工業(yè)領(lǐng)域上的應用提出了越來越高的標準和要求。傳統(tǒng)的帶極堆焊在材料的選擇、設(shè)備的維修、制造的成本等方面仍然存在這不可避免的問題，因此，本文提出了多焊絲并行的多絲埋弧堆焊這種新的焊接工藝方法，并使用Q235低碳鋼、309L奧氏體不銹鋼焊絲做為焊接材料從機頭設(shè)計、工藝參數(shù)、組織性能三個方面對這種新的焊接工藝進行分析和研究。
　　設(shè)備及機頭的優(yōu)化設(shè)計是保證多絲埋弧堆焊焊接過程穩(wěn)定的關(guān)鍵

2、因素。實驗選擇了LincolnPower Wave AC/DC1000SD電源、XM控制器、X-Feeder四輪送絲系統(tǒng)組成了多絲埋弧堆焊設(shè)備，并通過分析電源模塊參數(shù)、導電嘴結(jié)構(gòu)、墊片結(jié)構(gòu)、機頭框架結(jié)構(gòu)等幾個方面的影響因素來設(shè)計整體的機頭結(jié)構(gòu)。實驗中選用CV-DC+5/64steel電源模塊，使用特氟龍送絲管并將其緊密的固定在送絲架上，導電嘴和焊絲的接觸位置采用倒角結(jié)構(gòu)，送絲機與導電嘴的角度控制在85°，導電嘴間隙為12mm，焊接過程可

3、以穩(wěn)定、高效的進行，焊后堆焊層稀釋率最小。
　　多絲埋弧堆焊中的焊接參數(shù)主要有起弧段電壓、焊接電壓、焊接速度、送絲速度等幾個方面。采用較大的起弧電壓，較小的焊接電壓及與之相匹配的送絲速度、焊接速度可以獲得良好的焊縫成形。當焊接速度270mm/min、試板厚度20mm、預熱溫度100℃時，可以減少堆焊層出現(xiàn)的裂紋。多絲埋弧堆焊的焊接熱影響區(qū)由過熱區(qū)、完全重結(jié)晶區(qū)、不完全重結(jié)晶區(qū)組成；堆焊層區(qū)由平面晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、混合晶區(qū)組成。當熱輸

4、入量過大時，過熱區(qū)出現(xiàn)明顯魏氏體組織；隨著熱輸入量的的增加，熔合線附近滲碳層和脫碳層面積增加，完全重結(jié)晶區(qū)、不完全重結(jié)晶區(qū)范圍也增加；多層堆焊時，熱影響區(qū)不會形成過熱區(qū)生成粗大的鐵素體組織，取而代之的是細小的鐵素體和珠光體構(gòu)成的等軸晶區(qū)，形成了面積較大的完全重結(jié)晶區(qū)。彎曲試驗中，線能量較小時，堆焊層處易產(chǎn)生裂紋，彎曲120°時，堆焊層裂紋明顯；線能量較大時，熔合線處易產(chǎn)生裂紋，彎曲180°時，熔合線處出現(xiàn)裂紋。不同熱輸入對焊后工件的拉伸