由于高速旋转窄间隙焊接方法存在以上缺点,影响了其推广应用,仅仅在日本有少量实际应用的报道[9]。王加友等人改进了这种焊接方法中使用的焊炬,如图1-2。改进后的焊炬采取空心轴电机直接驱动导电杆转动,而焊丝直接从电机轴的中空处通过,这种方法抛去了齿轮传动,这样能够达到电弧的稳定旋转,减小了焊炬的大小。但是并没有从本质上改善电缆难以接入焊炬和焊丝磨损导电嘴等问题。改进的高速旋转电弧焊炬
经过改进的焊接系统,焊丝是通过电机轴的中空处,然后从导电嘴的偏心孔处穿出,电机驱使导电杆以及偏心导电嘴转动,以此使焊丝端部的电弧以偏心孔到轴心的距离为半径高速旋转,这样就能大大增加窄间隙焊接接头的侧壁熔深。从实际焊接结果看,在改进之后,高速旋转的电弧焊炬在旋转速度和直径变化的情况下能一直保持稳定可靠地焊接,并且在窄间隙焊中,能够显著地增大焊接焊缝的侧壁熔透,焊接接头底部不会出现指状熔深,提高了焊接熔敷效率[10-16]。
3其他旋转电弧研究
1、麻花焊丝旋转电弧麻花焊丝[17]就是将两根焊丝缠绕在一起使焊丝呈麻花状,采用麻花焊丝焊接时,
其具有的电弧特性和用单丝时所具有的不同。通过观察用高速摄影拍摄的麻花焊丝的焊接电弧可以发现电弧是旋转的,麻花焊丝旋转电弧具有诸多特点:
1)当麻花焊丝的两根焊丝的直径不一样时,焊接时,电弧会沿着直径较粗的焊丝的旋转轨迹旋转,直径较小的那根焊丝形成的小电弧会被较大直径的焊丝形成的所包围,形成一个更大的电弧,小直径焊丝和大直径焊丝会分别形成熔滴,然后汇聚成一个大熔滴向熔池过渡。
2)如果组成麻花焊丝的两根焊丝直径相同时,两根焊丝端部形成的电弧会向两边侧壁扩散,在两根焊丝的端部形成电弧交替,焊接过程中,电弧处于断续旋转的运动状态。
3)电流强度较弱时,熔融金属的熔滴形成球状颗粒,虽然电弧仍然在旋转,但没有规律。
4)焊丝交织节距减小时电弧旋转的半径增大。
5)当旋转半径趋于稳定时,电弧旋转的速度随焊接电流强度增加而加快。且焊接电压越高,旋转半径越大。
2、波状焊丝旋转电弧波状焊丝旋转电弧[18,19]即通过特殊结构将焊丝扭曲成波浪状,向坡口宽度方向连
续送入波浪形弯曲焊丝,使电弧摆动。在使用波状焊丝进行焊接的方法中,形成波状焊丝的方式主要有2种,第1种方
法是通过翼板摇动来折弯焊丝形成波状焊丝,翼板安装于喷嘴和丝盘之间,当焊丝经过翼板时,被折弯成波状焊丝用于焊接;第2种方法是用一种专用的齿轮弯曲驱动装置替代传统的送丝滚轮,在焊丝经过该弯曲和驱动的复合装置时发生波浪状的塑性变形,从而形成波状焊丝以用于焊接。在用波状焊丝进行焊接时,随着焊丝的熔化,焊接电弧长度不会变化,但是焊接电弧弧根却跟着焊丝端部作波浪状运动,可以看到电弧在坡口中左右移动,进而形成摆动电弧,从而达到增加窄间隙焊侧壁熔深的作用[2]。
另外,BHK通过专用的送丝轧辊实现了焊丝的波状化,目前利用该技术的波状焊丝焊接方法已经成功应用在核反应压力容器产品的制造上。上海交通大学的秦笑梅和姚舜等[20]研究制作出了一种可以由单片机调节焊丝波状化弯曲程度的焊丝波状实现机构
旋转电弧的研究现状(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_93846.html