旋转电弧NG-GMAW焊接的研究现状
时间:2017-04-14 16:00 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 窄间隙焊接（NGW）特点自1966年由Meister R. P. 和Mertin D. C. 所著《Narrow-Gap Welding Process》一文中首次出现了“Narrow Gap Welding”这一术语后，窄间隙焊接这一技术得到高度重视并飞速发展。1981年，日本焊接协会压力容器委员会审议了“窄间隙焊接”定义，规定对于厚度大于30mm的钢板材料，以小于该板厚的间隙作为坡口进行焊接；一般来说，板厚小于200mm则间隙小于20mm，板厚大于200mm则间隙小于30mm[ ]，对于坡口尺寸为8~10mm的常规板厚（约30mm）为窄间隙焊，5mm间隙以下称超窄间隙。7245 自19世纪60年代以来，各国工程师根据不同需要开发出许多NGW方法和设备，已成功地应用于许多工业领域。归纳起来，NGW具有如下特点[ - ]： （1）NGW是一种特殊的技术而并非焊接方法，它使用常规的焊接方法施焊； （2）NGW大多数使用矩形坡口接头，也可用坡口角度很小的U型、V型或双V型坡口，坡口角度一般为3~5°，开坡口的目的是为了预防角变形； （3）与电渣焊、气电焊或高电流密度的埋弧焊不同，NGW是一种多层焊技术，每层都以固定的焊道数填充坡口； （4）与常规埋弧焊、电渣焊工艺相比，NG-GMAW焊接输入热量较低； （5）NG-GMAW焊接可进行全位置焊接，而电渣焊和埋弧焊只能在平焊位置施焊。 窄间隙焊接可按不同的标准如热输入大小、焊丝数量、焊接位置、焊丝运动轨迹行分类，但这些分类方法只能反映某一方面的特性，而按所采取的工艺进行分类最为科学，按焊接工艺不同，窄间隙焊接技术可分为九种具体的应用形式（见图1 1）： 图1 1 窄间隙焊接技术分类[ ] 窄间隙焊接技术目前应用最普遍的是NG-GMAW、NG-SAW和NG-GTAW三种，其具体利用率分布见表1 1。通过表1 1可以看到，窄间隙焊接技术在工业上主要用于GMAW和SAW，其余焊接方法窄间隙焊接技术则利用较少。 表1 1 NGW利用率分布表[ ] NGW焊接方法 GMAW GTAW SAW 利用率（%） 75 5 20 表1 2为三种窄间隙焊接方法的对比。NG-GMAW技术最大的优势是熔敷速度较高，坡口间隙较小，且不用层间清渣，所以生产效率相对较高。NG-GTAW的熔敷速度低，一般熔敷速度为20~30g/min[ ]，仅为NG-GMAW和NG-SAW的1/3左右；NG-SAW熔敷速度较高，但在保证坡口侧壁均匀焊透的同时还要考虑层间清渣，降低了生产效率，且容易造成夹渣、气孔等焊接缺陷。 表1 2 常用窄间隙焊接方法对比 焊接方法 生产效率 应用板厚范围/mm 焊缝性能 全位置焊 清渣 根部间隙/mm NG-GTAW 低 106 高 能 无 9~14 NG-GMAW 高 400 较高 能 无 10~18 NG-SAW 较高 670 一般 不能 有 18~32 从窄间隙焊接热输入（表1 3）方面来看，NG-GMAW焊接热输入调节范围大，可实现熔滴从短路过渡到旋转射流过渡，对于多种金属的焊接均适用，对中等强度钢可以不进行预热和后热。NG-GTAW用于不锈钢、镍基合金和钛合金等的焊接，由于钨极载流能力较低而且熔敷速率不高，使用领域比较窄[ - ]。NG-SAW多用于中低强度钢的焊接[ ]。目前，各国正大力推广应用高效节能的GMAW方法，GMAW成为连接金属的主要焊接方法。 (责任编辑：qin) |