GTAW

摘要： 为分析管子对接焊半自动焊接工艺(手工GMAW(STT)和自动FCAW组合)的优劣,本文介绍了该半自动工艺与传统GTAW和FCAW手工组合焊接工艺的对比试验。对比分析两种焊接工艺的焊接质量、效率、人员工作强度等。为后续推广管子对接焊缝GMAW(STT)和自动FCAW组合焊接奠定基础,对推进高效焊、自动焊的应用有一定的指导作用。

摘要： 2507超级双相不锈钢因其强度高、抗腐蚀性能好、价格低廉等优势,被广泛应用于石化、船舶等行业。针对外径与厚度规格为Φ273mm×10mm的2507超级双相不锈钢船舶排舷外管,采用GTAW焊接,焊后根据相关标准对焊接接头进行宏观检查、金相分析、力学性能检测、铁素体含量分析及点蚀试验。结果表明:接头成形良好,其各项力学性能与抗点蚀性能都满足标准要求。

摘要： UNS NO8367材料为公司首次使用,为保证产品焊缝质量,从GTAW以及SMAW两种焊接方式,深入研究其焊接性并制定合理的焊接工艺,总结焊接经验,为以后类似材料的使用及产品的制作提供经验。

摘要： UNS NO8367材料为山西阳煤化工机械有限公司首次使用,为保证产品焊缝质量,从GTAW以及SMAW两种焊接方式,深入研究其焊接性并制定合理的焊接工艺,总结焊接经验,为以后类似材料的使用及产品的制作提供经验。

摘要： Ultrasound-magnetic field coaxial hybrid Gas Tungsten Arc Welding(U-M-GTAW)is proposed as a means to control arc characteristics.The arc characteristics and the mechanism to change them,in an ultrasound-magnetic field coaxial hybrid GTAW,were studied by both experimental and theoretical analyses.The results showed that a periodic rotation and compression of the arc shape were obtained in U-M-GTAW and the arc energy was also enhanced.The most obvious compression of the arc shape in U-M-GTAW was obtained,compared with GTAW,M-GTAW and U-GTAW.At the same time,a periodic rotation of the arc was observed in U-M-GTAW.The geometric parameters of the arc shape in U-M-GTAW are reduced more than double compared with traditional GTAW.The arc voltage in the hybrid GTAW was increased,especially in the U-M-GTAW.The electromagnetic force and acoustic radiation force were the main factors for the change of arc characteristics in the U-M-GTAW.

摘要： 对Inconel 690传热管材进行钨极气体保护焊(GTAW)对接焊,采用拉伸试验机、压扁试验机和光学显微镜测试和分析传热管焊接接头,同时利用ANSYS软件开展焊接接头在设计工况失压时的一次应力强度校核.研究结果表明:焊缝中心为树枝胞状晶,熔合线附近为粗大柱状晶.室温时接头的平均抗拉强度为619 MPa,平均屈服强度为292 MPa,350°C时接头平均抗拉强度为475 MPa,平均屈服强度为206 MPa,拉伸接头断裂从熔合区开始贯穿整个焊缝组织,呈塑性断裂.压扁试验和反向压扁试验结果表明管接头完好.通过ANSYS分析可知,设计工况下传热管接头350°C许用应力强度150 MPa限值可满足其一次应力强度要求,且裕量较大.

摘要： 对低合金钢对接GTAW单面焊双面成形横焊位焊接工艺开展分析研究.通过设计焊接坡口形式及坡口间隙尺寸,确定合理的焊接工艺参数,有效控制对接试件的错边量,背面焊缝成形较好,焊后经MT/UT无损检验及理化性能检测均满足技术要求.低合金钢单面焊双面成形焊接技术已成功应用在蒸汽发生器产品上.

摘要： 在大电流GTAW的非稳态多相流数值模拟中,需要将电弧热与电弧压力加载在金属相与气相之间的动态变化的界面上,以便准确描述电弧与熔池之间的相互作用.因此提出了一种相界面实时标记方法,通过在三维计算域网格数据中遍历搜索相体积分数梯度的最大值,识别出临近相界面的单层网格区域并施加标记,将面热源与表面力除以网格厚度转化为体热源与体积力并加载到标记区域.结果表明,该方法鲁棒性强,对不同幅度凹凸起伏的GTAW相界面均能准确标记,标记时间仅占控制方程迭代时间的7.34％,能够满足实时性要求.利用该方法能够准确模拟电弧压力对熔池的挖掘作用以及电弧热沿工件深度方向的渗透作用,无需采用复合热源模型,即可在计算结果中呈现大电流GTAW的指状熔深特征.

摘要： 本文阐述了N06022镍基合金的焊接特性,分析了不开坡口角焊缝,开内坡口全焊透角焊缝、开外坡口全焊透角焊缝的优缺点以及介绍了半管最小间距的要求.产品半管焊接前,对焊工进行了GTAW焊接方法的MOCK-UP试验,对MOCK-UP焊接试板进行无损检测、宏观试验、微观试验、角焊缝有效厚度检测、角焊缝弯曲试验,各试验项目合格.经MOCK-UP试验考试合格的焊工对产品进行焊接,保证了N06022镍基合金半管的产品质量.

摘要： 针对Q235低碳钢与304L不锈钢的异种钢角焊缝两侧母材热物性参数的差异以及电弧热量分配不正确,导致的焊后热应力集中,易发生裂纹等焊接质量问题,本文开展了GTAW电弧能量分配规律的研究.采用多物理场软件COMSOL Multiphysics,建立了异种钢角焊缝直流脉冲GTAW电弧瞬态二维非对称模型,并对Q235和304L角焊缝焊接时电弧的温度场、电磁场、流场和不同焊枪角度下的电弧能量分布进行了耦合计算.解释了异种钢焊接时,由于材料导磁性能差异造成的电弧磁偏吹现象,以及焊接电流对电弧磁偏吹的影响规律,获得了不同焊枪角度条件下电弧热流密度在焊缝两侧的分布规律:在焊枪角度为10°时,焊缝两侧能量分布基本相等.利用焊枪偏转调控异种钢焊缝两侧的电弧能量输入,建立了焊缝两侧分配能量流与焊枪偏转角度的回归方程,通过焊接试验对模拟结果进行了验证,在焊枪偏转角度为10°时获得了较好的焊接质量.

摘要： 本文建立了运动电弧作用下三维GTAW焊接熔透熔池流场和热场的瞬态数值模型.采用表面变形、流场和温度场的分离式求解方法,成功地处理了熔池表面变形与流场和热场的耦合问题.模拟了熔池从未熔透到全熔透的过程中熔池表面变形和三维形状的瞬时演变过程.结果表明,熔池上表面最大下塌量与熔池长度、宽度的比值随时间的变化曲线,清晰地反映出熔池演化和熔透的基本信息.计算结果与试验结果吻合良好.

摘要： 本文建立了运动电弧作用下三维GTAW焊接熔透熔池流场和热场的瞬态数值模型.采用表面变形、流场和温度场的分离式求解方法,成功地处理了熔池表面变形与流场和热场的耦合问题.模拟了熔池从未熔透到全熔透的过程中熔池表面变形和三维形状的瞬时演变过程.结果表明,熔池上表面最大下塌量与熔池长度、宽度的比值随时间的变化曲线,清晰地反映出熔池演化和熔透的基本信息.计算结果与试验结果吻合良好.

摘要： 本文建立了运动电弧作用下三维GTAW焊接熔透熔池流场和热场的瞬态数值模型.采用表面变形、流场和温度场的分离式求解方法,成功地处理了熔池表面变形与流场和热场的耦合问题.模拟了熔池从未熔透到全熔透的过程中熔池表面变形和三维形状的瞬时演变过程.结果表明,熔池上表面最大下塌量与熔池长度、宽度的比值随时间的变化曲线,清晰地反映出熔池演化和熔透的基本信息.计算结果与试验结果吻合良好.

摘要： 本文建立了运动电弧作用下三维GTAW焊接熔透熔池流场和热场的瞬态数值模型.采用表面变形、流场和温度场的分离式求解方法,成功地处理了熔池表面变形与流场和热场的耦合问题.模拟了熔池从未熔透到全熔透的过程中熔池表面变形和三维形状的瞬时演变过程.结果表明,熔池上表面最大下塌量与熔池长度、宽度的比值随时间的变化曲线,清晰地反映出熔池演化和熔透的基本信息.计算结果与试验结果吻合良好.

摘要： 设计制造了高压GTAW模拟试验装置,该模拟装置主要有高压环境气体调配储罐、高压焊接试验舱、高压气体管路系统、全位置自动焊机、焊接过程高速摄像系统、舱内场景与焊接过程监控系统和高压环境气体测控系统七部分组成.在模拟试验舱中进行了不同压力下GTAW电弧稳定性试验,试验表明:在0.2MPa、0.4 MPa和0.7 MPa下,GTAW电弧均能稳定燃烧.影响电弧稳定性的因素有多种,包括工件表面状态、保护气体效果、钨极等因素.钨极损坏严重影响电弧稳定性,给出了钨极损坏的故障树.提出了解决措施,对以后的实际应用具有参考价值.

摘要： 设计制造了高压GTAW模拟试验装置,该模拟装置主要有高压环境气体调配储罐、高压焊接试验舱、高压气体管路系统、全位置自动焊机、焊接过程高速摄像系统、舱内场景与焊接过程监控系统和高压环境气体测控系统七部分组成.在模拟试验舱中进行了不同压力下GTAW电弧稳定性试验,试验表明:在0.2MPa、0.4 MPa和0.7 MPa下,GTAW电弧均能稳定燃烧.影响电弧稳定性的因素有多种,包括工件表面状态、保护气体效果、钨极等因素.钨极损坏严重影响电弧稳定性,给出了钨极损坏的故障树.提出了解决措施,对以后的实际应用具有参考价值.

摘要： 设计制造了高压GTAW模拟试验装置,该模拟装置主要有高压环境气体调配储罐、高压焊接试验舱、高压气体管路系统、全位置自动焊机、焊接过程高速摄像系统、舱内场景与焊接过程监控系统和高压环境气体测控系统七部分组成.在模拟试验舱中进行了不同压力下GTAW电弧稳定性试验,试验表明:在0.2MPa、0.4 MPa和0.7 MPa下,GTAW电弧均能稳定燃烧.影响电弧稳定性的因素有多种,包括工件表面状态、保护气体效果、钨极等因素.钨极损坏严重影响电弧稳定性,给出了钨极损坏的故障树.提出了解决措施,对以后的实际应用具有参考价值.

摘要： 设计制造了高压GTAW模拟试验装置,该模拟装置主要有高压环境气体调配储罐、高压焊接试验舱、高压气体管路系统、全位置自动焊机、焊接过程高速摄像系统、舱内场景与焊接过程监控系统和高压环境气体测控系统七部分组成.在模拟试验舱中进行了不同压力下GTAW电弧稳定性试验,试验表明:在0.2MPa、0.4 MPa和0.7 MPa下,GTAW电弧均能稳定燃烧.影响电弧稳定性的因素有多种,包括工件表面状态、保护气体效果、钨极等因素.钨极损坏严重影响电弧稳定性,给出了钨极损坏的故障树.提出了解决措施,对以后的实际应用具有参考价值.

摘要： 火箭发动机是航天运载推进系统的核心组成部分,其焊接自动化水平体现了国家的综合实力,在国防、航空航天等领域都具有重要意义.针对火箭发动机核心部件喷管延伸段的精密GTAW焊接,设计了一种精度高、体积小的新型视觉传感器.利用钨极在熔池表面镜面成像特点,提出一种由单目视觉进行弧长与钨极左右偏差联合检测的方法,并给出了检测模型和算法.实验表明,所建立的精密GTAW钨极偏差检测系统的弧长检测精度达到0.06mm,钨极左右偏差检测精度达到0.1mm,较好地满足了应用.

摘要： 火箭发动机是航天运载推进系统的核心组成部分,其焊接自动化水平体现了国家的综合实力,在国防、航空航天等领域都具有重要意义.针对火箭发动机核心部件喷管延伸段的精密GTAW焊接,设计了一种精度高、体积小的新型视觉传感器.利用钨极在熔池表面镜面成像特点,提出一种由单目视觉进行弧长与钨极左右偏差联合检测的方法,并给出了检测模型和算法.实验表明,所建立的精密GTAW钨极偏差检测系统的弧长检测精度达到0.06mm,钨极左右偏差检测精度达到0.1mm,较好地满足了应用.

摘要： 本发明涉及一种基于深度学习算法的窄间隙旋转电弧GTAW钨极位置纠偏方法，极大提高了窄间隙非轴对称钨极旋转电弧焊接过程电弧的稳定性，该方法属于钨极氩弧焊技术领域，包括NAR‑GTAW焊接系统、视觉图像检测系统、图像处理系统、通信系统与控制系统，搭建实验平台后选择不同的参数进行焊接并采集相应图像，建立深度学习模型，利用电弧数据进行深度学习模型训练，将训练好的模型部署到计算机中，通过实时采集的图像作为输入，模型推理后得到该时刻下电弧的类别和面积大小；钨极旋转一～二周后，便可以得到left类和right类的平均电弧面积，将二类平均电弧面积的差作为反馈量，PLC控制器通过反馈量对NAR‑GTAW焊枪进行调节，使得钨极在横向方向上始终位于坡口的中心处。

摘要： 本发明公开一种用于监测填丝GTAW‑P横焊熔透程度的方法，利用高速摄像观测熔池动态，并建立熔池动态与弧压信号间的关系，用于横焊GTAW‑P熔透控制，峰值电流期间的平均电压波动值用于检测熔透与否；基值电流期间的电压平均值和波动用于表征背面熔宽。当该点焊缝熔透程度(背面熔宽)达到期望值后，可进行熄弧操作，也可将管道旋转至下一点进行焊接，即步进焊接，进而得到完整焊缝。本发明在寻找反映填丝GTAW‑P横焊熔透程度的特征信号取得突破，使得控制填丝GTAW‑P横焊熔透程度成为可能，对保证步进横焊成形质量有着深远的意义，并将丰富熔透控制方法。

摘要： 本发明提供了一种630°C超超临界G115耐热钢用焊丝及制备和GTAW使用方法，属于焊接材料领域。所述的焊丝，其化学成分重量百分比为：C：0.07～0.13％、Cr：8.60～9.20％、Ni：0.10～0.40％、Mn：0.30～0.60％、Co：2.80～3.20％、W：2.50～2.79％、Nb：0.025～0.040％、N:0.002～0.006％、V：0.16～0.25％、B：0.006～0.012％、Si：≤0.20％、P≤0.006％、S≤0.0010％、O≤0.0010％、余量为Fe和不可避免的杂质元素。优点在于，焊丝具有良好的焊接工艺和成形性能，其焊接接头和热影响区无裂纹，且具有优异的冲击性能和高温力学性能，650°C高温屈服强度≥275MPa、室温冲击≥190J。本发明因材料的成分配置合理、制备工艺先进、GTAW焊接工艺操作性强，三者共同作用能够满足630°C超超临界电站发展要求和提高电站设备材料性能。

摘要： 本发明公开了一种提高铝合金GTAW WAAM精度及效率的系统和方法，方法包括：在起弧阶段，起弧后超音频脉冲变极性电流按照预设时间缓升至电流幅值，启动送丝并将送丝速度设定为第一设定值，图像数据采集系统实时将采集的熔池和电弧图像信息发送至上位机系统；当熔池最大直径大于等于0.9倍的弧柱最大直径时，上位机系统控制送丝机将送丝速度提高至第二设定值，控制焊炬移动；在熄弧阶段距离尾端2L时电流幅值和送丝速度开始以设定速率衰减。本发明有效避免了启动送丝瞬间当熔池体积较小时焊丝易和工件发生碰撞，和熄弧处因热积累以及无拘束等因素导致的工件下塌问题，提高了工件的成型精度。

摘要： 本发明公开了一种基于磁控电弧GTAW窄间隙焊接的双丝焊接装置及利用方法，装置主要包括电磁线圈、导磁磁极、送丝机构、导电送丝管、送丝管限位器，焊丝限位器，外置稳流电源及焊枪主体。本发明借助使电弧发生偏转的磁场分布，在磁弧摆动窄间隙GTAW焊接过程中，通过对焊丝通入直流电，使通电导线在安培作用下左右摆动，因电弧摆动与焊丝置于同一磁场，故两者摆动频率相同，并可借助不同规格焊丝限位器控制焊丝摆动幅度，最终实现窄间隙焊接。该装置结构简单、使用和调节方便，能使两种不同类型、尺寸的焊丝以不同填丝速度及摆动幅度送入熔池，因此可以有效利用电弧能量，增加熔覆效率，促进两种焊丝融合，通过引入不同元素实现窄间隙焊接组织调控。

摘要： 本发明涉及一种具有自适应标定功能的多极磁控GTAW电弧传感器。针对磁控电弧焊缝跟踪传感器无法自适应识别导磁极与钨极的相对位置，跟踪过程中磁场不能自适应弧长的变化，和导磁极不能自适应与电弧的距离等问题，本发明提出了一种具有自适应标定功能的多极磁控GTAW电弧传感器。在焊接过程中通过导磁极‑钨针‑电弧复合感知的方法自适应磁控电弧传感器与钨极、电弧之间的相对位置，利用磁控电弧传感器位置自适应控制方法实现磁控电弧传感器位置的自适应控制。利用导磁极弧温感知方法自适应导磁极与电弧的距离。

摘要： 本发明公开了一种基于双丝GTAW电弧增材制造的多角度自调节送丝装置，包括圆形导轨、横杆、固定销、竖杆、第一同步轮、同步带、第二同步轮、步进电机、送丝嘴、激光视觉系统、GTAW焊枪、导杆和控制系统。本发明不仅可以调节两个送丝嘴之间的夹度，此外还可以在增材过程中通过激光视觉系统识别焊缝表面，在表面凹陷处提高送丝速度，在表面突起处减小送丝速度，以达到沉积层平整，有助于实现电弧增材制造形貌的，为增材制造的质量提供了保障。

摘要： 本发明公开了一种适用于GTAW窄间隙磁控电弧‑热丝同异步摆动装置。装置主要包括电磁线圈，导磁磁极、导电送丝管、送丝管限位器，焊丝限位器，外置稳流电源、绝缘夹具及焊枪主体。本发明借助使电弧发生偏转的横向交变磁场，在磁控电弧窄间隙GTAW焊接过程中，给焊丝通入直流电，使通电焊丝在安培力作用下横向摆动，因电弧与通电焊丝处于同一磁场，故两者摆动频率相同，通过改变焊丝通入直流电方向改变焊丝受力方向，实现电弧与焊丝的同异步摆动，并可借助不同规格焊丝限位器控制焊丝摆动幅度，利用电弧摆动与焊丝摆动，改变坡口内能量分布，同时促进熔池流动，对焊接熔池进行搅拌，达到细化晶粒的效果。

摘要： 一种声‑磁同轴耦合调控GTAW电弧焊接装置及焊接方法，属于焊接与增材制造技术领域。本发明解决了现有的电弧焊接中，电弧能量低、构件组织粗大，现有技术晶粒细化作用效果不均匀的问题。声‑磁同轴耦合装置通过焊枪控制架实现位置调节，声‑磁同轴耦合装置包括超声换能器、超声变幅杆、水冷装置及电磁铁，超声换能器与超声变幅杆首尾同轴固接，电磁铁、水冷装置及超声变幅杆由外向内依次同轴套装，超声换能器的顶端固装在焊枪控制架上，钨极同轴穿设在声‑磁同轴耦合装置上。声场、磁场能与热源和熔池同步移动，在电磁力和声辐射力的双重作用下对电弧进行压缩，进一步提高电弧能量，极大的提高焊接效率。

摘要： 本发明涉及一种用于3D折线焊缝实时跟踪的填丝GTAW(钨极惰性气体保护焊)自适应填丝方法。针对大量存在于大型起重装备、航空航天、核电建设等领域中的3D折线焊缝在填丝GTAW过程中填丝位置难以自适应控制以及容易受到触碰干扰的问题，本发明提出一种用于3D折线焊缝实时跟踪的填丝GTAW(钨极惰性气体保护焊)自适应填丝方法。在焊接开始前，利用焊丝‑钨极‑工件自适应感知系统确定焊丝与钨极的相对位置以及焊丝与工件起焊点的相对位置；焊接过程中，利用弧长识别系统自适应填丝的高度，并根据激光位移传感器获取的焊缝的三维位姿自适应送丝角度以避免送丝臂与工件发生触碰。