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摘要:包含焊缝轨迹自适应跟踪技术、两侧壁熔合控制技术、焊接高温区高效气体保护技术、实现六大功能要求的焊枪设计与制造技术等技术在内的窄间隙气体保护焊技术虽然在当今市场上的应用不多,但是,这种技术却在各方面都比其余同类技术有着更高优势。只要能够突破关键的核心技术问题,窄间隙气体保护焊技术必然会得到新的进展。
关键词:气体保护;窄间隙气体保护焊;核心技术
当今社会,科学技术飞速发展,数字化与人工智能已经悄然来临,我们正在逐渐步入大数据时代。弧焊技术也随着在不断进步。首先,弧焊技术定然会与数字时代接轨,实现无人化和智能化也就是自然而然的了。另外,提高焊接效率也是必然的选择。只有安全可靠且有高效的焊接技术,才能经受住人们的选择,不被时间淘汰。上世纪60年代,窄间隙焊接技术出现,随着时间的推移,现在已经出现了窄间隙气体保护焊(NG-GMAW),窄间隙热丝脉冲氩弧焊(NG-TIG)和窄间隙埋弧焊(NG-SAW)三种较为成熟的技术,三种技术虽然在生活生产中有了一定的应用,但是却没有得到大范围推广。因为窄间隙气体虽然性价比更高,综合优势比较强,但是它的关键技术却迟迟没有突破,因而市场占有率不高。
一、宅间隙气体保护焊两侧壁融合控制技术
世界上的所有的宅间隙焊接技术都是不完美的,都有着相应的缺点,同事又有着一个相同的缺点,就是两侧壁的可靠融合。我们现在主要研究的就是这方面的问题。当焊接坡口变窄时,产生的问题也就更加明显[1],此时,电弧轴线差不多已经与坡口四周壁面平行了,这时侧壁已经无法受到中心的电弧的作用了。
目前为止我们暂时研究出来并且能够投入市场的技术大致只有四种,同时这四种技术都是靠着电弧中心或周边向焊接坡口两侧壁靠拢的原理实现的,并且,这也是解决两侧壁可靠融合的基本方法。现在,我们最经常使用的有拨浪焊丝法和固定偏侧法,二者互有利弊,所以可以根据实际操作的具体要求,选择不同的焊接方法。
二、窄间隙气体保护焊的焊枪技术
有很多技术对于窄间隙气体保护焊技术来说都是十分重要的,比如窄间隙焊枪技术。这种技术有许多优点,十分高效安全[2]。但是这种技术为什么不能全面推广呢?可能只是因为它还未能实现以下六大功能吧。
(1)伸入窄间隙坡口内的所有邻近焊接坡口侧壁的焊枪结构表面具有优异的长寿命高温绝缘性能。
(2)导丝平滑顺畅前提下,送丝阻力极小。
(3)送达焊接高温区的保护气体具有正确的流向流量分布和良好的层流流态。
(4)极小电压降下传导大电流到导电嘴的导丝孔内。
(5)焊枪邻近高温区的端部具有合适寿命的高温绝缘性能,即杜绝放电分流现象的产生。
(6)焊枪本体在强烈热辐射下长时工作时具有良好的防止温升的能力。
也许只有实现了这六大功能,才能使窄间隙焊枪技术大面积推广。到现在为止,科学家也仅仅解决了部分功能而已,另外的一些功能很少有过关键性突破。为了在窄间隙焊枪技术的条件下保障焊接过程的安全,需要对此进行综合分析,设置良好的对策,稳定的实现焊接。
三、窄间隙气体保护焊的焊缝轨迹跟踪
窄间隙气体保护焊技术必定要实现自动化技术,但是焊接还是有很多的缺点的,例如,窄间隙焊枪的运动必然不可能做到随时与十几焊缝中心等距、平行[3]。并且随着现在科技的发展,这些方面的技术也需要不断精细,所以这些问题的解决迫在眉睫。而且传统的焊接技术并不适用于趋近0°的坡口。目前最新开发的焊枪技术已经完全克服了原来的错误状态,保障了技术的安全可靠,奠定了焊接技术的高质量运行
四、窄间隙气体保护焊的高温区保护
窄间隙气体保护焊技术和传统技术一样必须要有高温气体进行保护,但有和传统方法有所不同,因为传统方法可以沿电弧中心向均匀轴送气,但是这种技术却只能从熔池的前后方向送气,但是却没法均匀的向其中输送,同时又没有其他方法输送,因此,极难操作。
目前,科学家已经发明了很多保护气体了,就像日本常用的坡口内一次保护加坡口外二次保护,这种技术虽然有不少优势,却仍然存在着不少缺点,这些缺点也产生了很大的局限性。焊接高温区必须受到良好的气体保护,否则必定会产生气孔等。
五、窄间隙气体保护焊的弧焊电源
据研究表明,由于较低的稳定性,所以熔滴时就会产生飞剑等危险现象,并且会很容易堵塞宅处喷嘴,相比而言,传统平特性弧焊电源会不足以支撑这种要求比较高的要求。只有高质量的气体保护焊电源电压,只有足够的精度,才能支撑住电焊的正常安全的进行。
【总结】
想要提高生产率,就必须要采用固定侧偏送丝技术、侧壁熔合技术。然后在提供气流道的后部设置气体分流器以及长流道约束技术,提高窄间隙气体保护焊技术的相关关键技术的突破及完全配套,实现六大功能的科技,提升高温气体保护技术,增强抗干扰能力和高温绝缘性,实现传导大电流、良好层流保护等技术,彻底解决相关的焊缝轨迹自使应跟踪难题,实现窄间隙坡口正常气体耗量下的气体保护。
参考文献:
[1]虞茂林.厚钢板窄间隙气体保护焊工艺及应用[J].动力工程,1981(02):37-43+66.
[2]郭晓敏.用麻花焊丝的窄间隙气体保护焊[J].电焊机,1981(02):42.
[3].双丝窄间隙气体保护焊[J].电焊机,1979(01):24-29.