焊剂片约束电弧焊接方法开发及其堆焊工艺试验

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焊剂片约束电弧的方法在超窄间隙焊接中具有明显的优势。采用焊剂片约束电弧的焊接方法时，焊接坡口间隙宽度仅为 4 mm，焊接热输入低，只有0.5 KJ/mm，能够降低焊后残余变形和残余应力，焊剂片对电弧进行约束，可阻止电弧沿着侧壁攀升，同时能有效地控制电弧加热的区域，保证坡口侧壁和根部熔合良好。在焊接工艺试验前期发现，焊剂片在坡口中放置的位置，焊丝与焊剂片之间的间距和焊剂片下边缘与坡口底部的距离等因素，在焊接过程中起着关键的作用。为了解决焊剂片约束电弧焊接方法中存在的问题，设计了一种焊剂片链的结构，一方面可以控制焊丝与焊剂片之间的间距，另一方面可以保证焊剂片下边缘与坡口底部的距离在合适的范围内，并可使焊剂片紧紧贴在坡口两侧壁上。焊剂片链是由焊剂片粘结在玻璃纤维网上制成。为了高质量编织玻璃纤维网，采用织带机以达到自动化编织的目的。玻璃纤维网由经线和纬线组成，由于玻璃纤维网中经线本身具有很好的弹性，可控制焊丝与焊剂片之间的间距；纬线上由于涂有增强型浸润剂，增加了纬线的硬度，可保证焊剂片链在焊接坡口内弯折成 U 型，使焊剂片紧紧贴在坡口两侧壁上。焊剂片的制作是借鉴碱性电焊条配方及制作工艺过程完成的。焊剂片的制作关键在于干粉料的颗粒度及湿粉料的颗粒度和干湿度，这直接影响焊剂片的成品率及强度。要求焊剂片的强度要尽量高，目的是保证制作出的焊剂片在保存和运输中不会轻易的摔裂、破损或者在坡口中进行排列、制作和使用过程中不会轻易的损坏。焊剂片链的制作是在焊剂片链制作装置上完成的，焊剂片链制作的关键在于粘结剂的选择和怎样高效率将焊剂片粘结在玻璃纤维网上。焊剂片是粘结在玻璃纤维网的经线上，而玻璃纤维网的经线利用本身的弹性可控制焊丝与焊剂片之间的间距，所以选择的粘结剂渗透性要差，不可渗透到玻璃纤维线内降低其弹性。经试验粘结剂选择快固环氧树脂胶，此胶渗透性差、膜干时间短，可在短时间内将焊剂片粘结在玻璃纤维网上。根据焊剂片约束电弧超窄间隙焊接方法，探索此方法在堆焊中的应用。堆焊工艺设计的关键在于堆焊金属的合金化和稀释问题，由于焊剂片约束电弧超窄间隙焊接坡口宽度仅 4mm，焊接热输入低，可降低母材稀释率；此外可以很灵活地将所需的合金元素按一定的比例添加焊剂片中，通过焊接中焊剂片的烧损可将合金元素过渡到焊缝中。采用焊剂片约束电弧堆焊方法不需要保护气体，不受外部环境风的影响，有望在现场进行堆焊来修复零件。

著录项

作者
霍延通;
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作者单位

兰州理工大学;

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授予单位兰州理工大学;
学科材料工程
授予学位硕士
导师姓名朱亮,朱博超;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类焊接、金属切割及金属粘接;
关键词
焊剂片; 约束; 电弧; 焊接方法; 堆焊;

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