焊接工艺参数(6篇)
时间：2024-06-24
时间：2024-06-24
【关键词】金属结构焊接工艺计算机技术应用范围
1引言
近年来，随着计算机技术的飞速度发展，社会经济建设和人民日常生活都随之发生着巨大的改变。在金属结构焊接领域，计算机技术以极快的速度向焊接科研、生产、管理等领域不断渗透，在焊接过程控制、焊接结构设计与制造、焊接工艺管理、焊接自动化控制、焊接数值模拟、焊接质量预测等方面，都得到了极大的应用，为提高焊接工艺技术和焊接质量创造了平台基础。
2计算机技术在焊接设备中的应用
计算机技术与焊接设备的融合出现了数字化焊接设备，早期的数字化焊接设备大多采用单片机、DSP等数字芯片进行，可以很方便利和通讯接口，实现PC机与数字化焊机、数字化焊机与机器人等之间的通讯，实现数字化焊机内部送丝机、水冷装置、焊枪的数字化控制，提供更高的控制精度和更好的兼容性能。自1998年奥地利Fronius全数字化焊机进入市场以来，新型数字化焊机的研究成为了国内外焊接工作者的主要研究领域，经过十余年的发展，数字化焊机在人机交互系统方面得到了深入的开发。但是，我国国内数字化焊机的研究还入于起步阶段，现阶段国内自主研发的新型数字化焊机，其性能和功能同国外先进焊机相比还有较大的差距。据资料显示，目前日本拥有两百余万台数字焊接机器人，被广泛应用于汽车制造、航空制造、建筑结构等各个领域，大幅提高了焊接质量和焊接效率，在经济建设中起着至关重要的作用。
3节能高效焊接工艺及自动化技术
随着数字化技术的不断成熟，自动化焊接技术得到了巨大的发展，在焊接领域得到广泛的应用，据统计，发达工业国家焊接自动化率已经超过80%，而我国还远远不足，在今后十年，将是我国自动化焊接技术高速发展的十年。在三峡工程、船舶工程、航天工程、西气东输工程等国家大型基础工程的金属结构焊接领域，焊接自动化技术得到了有效的应用，并推动了我国金属结构焊接领域向“高效、自动化、智能化”发展的速度。熔化极气体保护焊取代了传统手工电弧焊成为金属结构焊接主流，高效、节能的自动化智能型逆变焊机使焊机操作更为简单，在提高焊接质量的同时，并有效的减少了操作人员。目前，金属结构焊接自动化研究领域，正着重于焊接过程控制系统的智能化、焊接柔性化技术、焊接电源动感特性等方面，焊接操作正由“技艺”向“科学”迅速演弯。
4虚拟焊接模拟仿真技术
焊接是金属结构应用领域最为广泛的材料连接方式之一，在我国应用极为广泛，但在我国金属结构焊接领域，还存在许多落后的焊接工艺，虚拟焊接模仿仿真技术在金属结构焊接领域的应用，利用计算机对焊接数值进行模拟仿真，有效的对传统焊接工艺进行了改进，加速了我国焊接信息化与工业化融合的进程。目前，焊接工艺的仿真，主要采用计算机技术和有限元数值模拟，对焊接温度场、残余应力、焊缝变形等各方面的参数进行模拟，寻找出优化焊接工艺的参数，包括如焊接材料、夹具条件、温控、焊接流程等参数，为改善焊接部件制造，提高焊接质量，优化焊接流程等提供科学依据。目前，虚拟焊接模拟仿真主要集中在焊接温度场的数值模拟、焊接金属学和物理过程的模拟、焊接应力与变形的数值模拟、焊接接头的力学行为和性能的数值模拟、焊缝质量评估的数值模拟、具体焊接工艺的数值模拟等几个方面。
5焊接质量预测与监控技术
随着金属结构焊接领域向大型化、高参数方向发展，以及低合金高强钢、中高合金钢等金属材料的广泛应用，对焊接质量的要求越来越高。传统的焊接质量检测都是通过对焊后产品进行检测来保证焊接质量，这种检测方法需要进行大量的重复性试验，造成人力、物力的浪费。计算机技术的深入应用，包括热弹塑性有限元模型预测技术、固有应变法预测技术、基于人工神经网络的预测技、基于数据库技术的预测技术，为焊接变形和残余应力的预测、焊接接头组织性能的预测、焊接裂纹的预测和诊断提供了有效的途径。
在焊接质量监控方面，早在上世纪九十年代，世界先进工业国家就开始将电弧传感器、视觉传感器等同新的控制策略相结合，在焊接生产线上实现了焊接过程质量的在线监测，相对来说，国内在焊接过程质量在线监测方面的还处于研究阶段。目前，焊接过程质量在线监测主要是通过力学质量信息采集法、声光质量信息采集法、焊接过程电参量信号采集法、视觉质量信息采集法等方法，来实现对焊接过程质量的在线采集，并通过基于图像处理算法的质量评判标准，对瞬时的焊接条件和工艺参数，如接缝装配情况、焊缝成形、位置领头、熔透程度、焊接缺陷等进行反馈，实现对焊接质量的在线监控。
6结束语
计算机技术在金属结构领域的应用，除了改变了传统的焊接设备、提高了焊接工艺和自动化能力、有效的实现了焊接质量的预测与在线监控、有效的初现了焊接工艺的数字模拟仿真外，在材料连接工艺的优化、焊接工程应用管理、焊接资料数据库系统等方面，都得到了极大的应用，使现代焊接技术不断向信息化和智能化方向发展。
【参考文献】
[1]田爱芬、邓军平、邵水源，《基于知识库的焊接式艺设计专家系统》[J]，西安科技大学学报，2006.2
[2]中国机械工程学会，《2011年全国计算机辅助焊接工程学术研讨会报告》[J]，中国机械工程学会，2011.8
关键词：螺柱焊；车身焊接工艺；应用研究
伴随着人们生活水平的不断提高，对汽车密封性的要求也随之提高，所以汽车企业在对车身进行设计的过程中，需要考虑汽车的密封性问题，防止泄漏的情况发生。想要保证汽车的密封性，就需要在车身结构上避免不必要的开口，由于汽车车身是由低碳钢构成的，具有很好的焊接性能，通过将许多薄板件焊接起来进而组成汽车车身。在焊接的过程中，螺柱焊接工艺具有速度快、操作简便和无空连接的优点，在汽车制造过程中取代了柳接、钻孔和攻螺纹等技术，并且在汽车车身焊接工艺中得到了广泛的应用。
一、螺柱焊接工艺的概括
螺柱焊接工艺是一种采用压力熔焊的焊接方法，在焊接的过程中，将螺柱的一侧与板件进行接触，等待触面融化后，对螺柱施加一定压力进而使焊接完成的方法。螺柱焊接工艺具有熔焊和压焊两种特征，并且具有压力焊和弧焊的属性。根据螺柱焊机工作原理上的不同，将螺柱机分为拉弧式和储能式螺柱机两种类别。在当前的汽车行业中，广泛应用的焊接工艺是短周期拉弧式螺柱焊机工艺。
二、螺柱焊接工艺的工作原理
由于不同的螺柱焊机工作原理的不同，在通常情况下，拉弧式螺柱焊机所使用的是晶闸管，来实现对弧焊整流器的控制。一些先进的拉弧式螺柱焊机的电源，采用的是逆变式电源为焊接提供能源。在焊接的过程中，通过提高焊枪的磁力，使螺柱上升，并且使其和焊接工件分离开来。与此同时，在螺柱和焊接工件之间施加电压，使螺柱和焊接工件之间引出电弧，促使工件融化，进而达到焊接的目的。在螺柱提升到预定温度时，在工件之间施加焊接电压，在焊接时间达到预计时间后，再切断焊接电压。螺柱焊接工艺对于其他焊接工艺来说具有很多优点，由于螺柱焊接工艺的功率较大，在批量生产的过程中，具有很高的生产效率，而且螺柱焊接工艺具有非常简单的施工工艺，不需要进行穿孔和{整的工序。使用螺柱焊接工艺大大缩短了生产时间，而且所焊接的工件具有较高的质量，不需要进行调整，使生产成本也相应的降低。而且螺柱焊接技术具有很好的经济效益，使用螺柱焊接技术进行焊接的工件都具有较高的质量，使废品率得到降低，而且螺柱焊枪的类型有很多种类型，在材料和设备方面都具有较低的费用。
三、螺柱焊接工艺的参数
拉弧式螺柱焊接的参数有焊接时间、引弧时间、螺柱提升高度、焊接电流、螺柱伸长和送钉时间等。其中焊接电流、提升高度、焊接时间和螺柱伸长度是拉弧式螺柱焊接工艺中的四个重要组成参数，在实际的工作中，需要根据螺柱的型号、规格和工件的材质、厚度进行相应的设定，在进行多次试焊后，调整出合适的工艺参数。焊接电流主要通过螺柱的直径进行控制，焊接的时间与焊接电流形成焊接输入热量，并且进行相互配合，实现调节的灵活性。螺柱的提升高度也是决定焊接质量的重要参数，通过高度的提升，能够很好的解决在熔滴过渡时，因短路所引起的焊接成型不良问题，但是高度的提升也容易导致磁偏吹现象，还会使焊缝气孔的数量增加，导致焊接质量下降。螺柱伸出长度通常为1.2毫米，其作用时是方便螺柱和工件之间的接触。而引弧电流和引弧时间这两个参数仅出现在短周期拉弧式螺柱焊接中，具有清除工件表面油污的作用。
四、螺柱焊接工艺中需要注意的事项
在螺柱焊接过程中需要注意以下几个问题：在接通焊机电源和压缩空气的过程中，需要检查焊接电缆是否进行可靠的连接；检查送料机中螺柱的数量是否正常；种类规格和送钉情况是否正常；在焊接的过程中，需要保持焊枪与工件表面角度的垂直，如果角度出现偏差情况，需要及时采取措施对其进行调整；需要定期检查螺柱夹持器的情况，如果有发现损毁的情况，需要及时进行更换；定期将防护套内壁中的焊接飞溅物进行清理，并且还要将工件表面的焊接飞溅物同时进行清理；在进行焊接工作的人员需要受到过专门的训练和具有良好的专业技能，明确焊机的使用和维护的方法，了解工艺参数的选择原则，在需要时能够和设备调整人员对工艺参数进行及时的调整。
五、螺柱焊接质量的测评
对螺柱焊接质量的测评方面包括：焊接螺柱的数量、位置、种类、规格和焊接强度等。不能出现烧损、螺柱倾斜、未熔合的情况，使焊接强度能够满足工艺的需求。对螺柱的位置、数量和规格方面，都需要严格按照设计图纸的要求进行焊接。通过使用肉眼进行外观检查，查看接头处是否有未熔合、裂纹、无气孔等缺陷；在螺柱根部的焊缝工作是否连续进行；螺柱与工件表面角度情况；在螺柱规格、种类、数量、位置方面都需要符合设计的要求。在进行生产的过程中，可以使用手锤对焊接螺柱进行检查，在锤击检查完毕后，需要使用CO2焊进行补焊加强工作。使用锤子对带顶帽的螺柱进行弯曲倾斜实验，在倾斜角度不小于150时，并且没有出现肉眼可见的开裂即可视为合格。使用专业的检查装置对螺柱进行拉伸检查，当螺柱的受力达到要求的检查拉力时，如果焊接接头没有被破坏，则证明焊接强度符合相应要求。对于安装力矩要求的焊接螺柱，需要使用测力矩扳手进行相应的检查，在螺柱被加载1.5倍的安装力时，接口处不开焊即可视为合格。在检查完带帽螺柱后需要将螺帽松开，在使用力矩扳手将螺帽拧紧，避免在对车身进行上漆的过程中，油漆渗透到螺柱螺纹和螺帽的间隙之中，影响焊接的质量。
六、总结
伴随着我国焊接工艺技术的不断发展，螺柱焊接工艺技术得以在汽车行业中广泛使用，在有效的提高汽车质量的同时，很好的解决了客户所担心的密封性问题，螺柱焊接在车身焊接工艺中的应用可以提高企业生产的效率，降低成本造价的作用。伴随着汽车企业对汽车车身的要求不断提高，螺柱焊在车身焊接工艺中广泛应用同时，也向着自动化、数字化和智能化的方向发展。
参考文献：
[1]郭中付，宋亚东.螺柱焊在车身焊接工艺中的应用[J].汽车实用技术，2014（5）：99-101.
关键词：2205不锈钢；焊接性；焊接技术
中图分类号：P755.1文献标识号：A文章编号：2306-1499（2013）03-（页码）-页数
1.引言
2205是现代双相不锈钢其中一种，用途最为广泛，具有优良的力学性能和耐蚀性能，在石油天然气输送、海洋工程、化学工业等行业具有广阔的应用前景。
天然气管道的施工，焊接是最主要、最关键的工作之一。该材料焊接工序复杂，工艺要求高，加上管道焊接的特殊性和现场条件的限制，现场焊接难度很大。在对材料焊接性试验研究的基础上，通过制定合理的焊接工艺规程和工艺纪律，保证了工程的质量。本文从工程应用的角度，介绍了这种材料的焊接性能特点及其一些关键焊接技术。
2.材料的焊接性研究
通常而言，2205双相钢主要是由Cr（22%）、Ni（5%）、Mo（3%）和N（0.15%）四种元素组成。该材料一般以固溶处理状态交货，在正常的交货状态下其显微组织为具有大约50%的铁素体和大约50%的奥氏体双相组织，表1是其力学性能典型值。
以往的双相钢焊接性比较差，因此会导致焊接出现了许多质量事故。直到目前为止，对于双相不锈钢的焊接性仍然存在异议。现代双相不锈钢采用氮合金化使得现代双相不锈钢具有良好的焊接性，因而在热影响区能够很好地重新形成奥氏体并获得力学性能和耐蚀性能良好的焊接接头。
与奥氏体不锈钢相比，2205DSS材料导热系数大，线膨胀系数小，又包含两种组织，因此热裂倾向和变形小；与低合金高强钢相比，因组织中含有约50%的奥氏体，因此冷裂纹倾向小。总的来说，2205DSS可焊性良好，一般焊前不需预热，焊后不需热处理，可与18-8型奥氏体不锈钢或碳钢等异种钢焊接。
双相不锈钢优良的性能是靠适当比例的两相组织来保证的。焊接工艺参数对焊缝的组织有很大的影响。焊接过程采用的线能量过低，工件冷却速度过快，焊缝及热影响区会产生过多的铁素体和氮化物，从而降低焊接接头的腐蚀抗力和韧性；线能量过高，工件的冷却速度过慢，焊缝及热影响区可能析出金属间相，也会使焊接接头的腐蚀抗力和韧性降低。所以，合适的焊接工艺参数和一定的技术措施相结合才能保证焊缝及热影响区的组织和性能
3.材料的焊接技术
3.1焊接方法和材料的选择
一般用于奥氏体不锈钢的焊接方法，如手工电弧焊、钨极惰性气体保护电弧焊和熔化极气体保护焊等，都可用于双相不锈钢的焊接。焊接材料要选用比母材含镍量高的双相钢焊材，确保焊缝中奥氏体相占优势，焊缝铁素体含量控制在30%～45%为宜。
3.2焊接工艺参数的选择
焊接线能量太大或太小都不好，一般控制在0.5～2.5kJ/cm范围，其具体大小要根据焊件厚度选择。一般焊接时不需要预热，但焊件壁厚过大或环境温度过低时，为防止冷速过快造成焊缝和热影响区铁素体含量过高，必要时要采取预热措施。为避免冷却速度过低而引起析出相的产生，多层/多道焊的层间温度要控制。
3.3焊接熔池及背面的保护
气体保护焊时保护气体中加氮可以提高焊缝的耐蚀性。有效的背面气体保护是保证焊接质量的前提，保护气体的纯度应满足工艺要求，应采取有效的背面保护工装，开始焊接时要对焊缝背面的氧含量进行检测，满足工艺要求后才能开始焊接。
3.4定位焊缝
定位焊缝焊接时，如果长度过短，焊接未建立起平衡过程即结束，焊缝冷却会很快，可能导致铁素体含量过高、低韧性并因氮化物析出而降低耐腐蚀性能。因此，如采用定位焊，对定位焊缝的最短长度应进行规定，且应采用较大热输入规范参数。
3.5焊接过程中对于材料的保护工作
材料表面的弧击和起弧，是一个瞬间的高温过程，冷却速度很快，表面显微组织中铁素体含量很高，这种组织对裂纹和腐蚀很敏感，应尽力避免，如果产生必须用细砂轮打磨去除。现场焊接过程中材料的保护非常重要，应避免碳钢、铜、低熔点金属或其它杂质对不锈钢的污染，可能情况下，不锈钢和碳钢管应分开存放和焊接。焊接和切割过程中应采取措施防止飞溅、弧击、渗碳、局部过热等。根据研究掌握的技术，拟定工艺规程进行焊接工艺评定，下表是D508×15.9管子的焊接工艺评定情况，评定结果满足相关标准要求，焊接接头性能优良。工艺评定情况，评定结果满足相关标准要求，焊接接头性能优良。
关键词:海洋钢结构;焊接工艺;免气刨概述
随着“海上大庆”的建成，海洋石油能源从浅海向深海过渡，海洋钢结构平台建造趋于大型化，随之带来了越来越多的制管埋弧焊焊接工作量。制管作业作为海洋石油平台建造中的首道工序，传统的制管焊接工艺采用STT表面张力过渡气体保护电弧焊进行封底后，埋弧焊填充、盖面。该工艺伴随有封底及清根作业，增加了焊材使用量及焊接时间，作业中噪声大，已不能满足目前的作业需要。为保证焊接质量和焊接生产效率，缩短制造周期，改善作业环境，本公司进行技术革新，针对某导管架项目开发了免气刨埋弧焊焊接工艺。
1焊接工艺评定
1.1母材
母材使用GB712—2011船舶及海洋工程用结构钢EH36，厚度为38mm，其化学成分和力学性能分别。
1.2坡口形式和下料组对要求
为了获得根部良好的熔透，必须一方面控制组对质量，减小组对错边量，采用小钝边，另一方面需要在坡口正面第1道采用合理的参数防止烧穿，反面第1道需要加大参数，以保证熔透。经过多次试验，最终确定的坡口组对技术要求如图1所示。(1)下料要求板材切割施工中，在保证坡口成形良好的情况下，严格控制坡口根部对中成形情况，根尖直线度好，切割对中应尽量控制在理论尺寸±0.5mm范围内，单边坡口角度偏差控制在±2.5°之间。(2)组对要求组对前，对2试件坡口根部(根尖)用角尺进行测量，确认切割坡口根部对中情况及坡口深度。对于根尖误差约1mm的试件，可直接进行组对。对于根尖误差＞1.5mm的试件，需进行调整，保证根尖内错量在2mm之内。
1.3焊材选择
焊材选择依据等强匹配原则，选用国产JW－1焊丝和SJ101焊剂。
1.4焊接工艺参数
除了优化组对外，采用对应的焊接工艺参数，也是保证该工艺成功的另外一个关键控制点。经过多次试验，最终优化后的无间隙焊接工艺参数见表5，焊接方法为SAW，焊丝直径为4.0mm，填充金属牌号为JW－1，电源极性DC(+)。
1.5试验结果
无损检测:焊缝正面和背面无外观缺陷，外观检验合格;通过磁粉检测，结果100%合格;按照ASTMA578/A578M进行超声波检测，达到B级标准，焊缝根部未出现未熔合、未焊透等内部缺陷。破坏性试验:焊接接头的拉伸、弯曲、冲击试验(试验温度－40℃)结果均满足AWSD1.1标准及项目技术要求，试验数据分别见表6～8。通过宏观分析，焊缝及热影响区剖面完全熔合，无裂纹等焊接缺陷。
2工艺控制措施分析
除严格控制坡口切割质量和组对质量以及焊接过程要严格控制正、反第1道焊缝的焊接外，焊接过程中还需要采取以下焊接质量控制措施:(1)焊接人员需具有高度责任心和良好的埋弧焊设备操作能力;(2)焊前的设备检查:焊工需检查焊枪的牢固程度，避免焊枪头晃动;焊工需调整好焊丝垂直度，避免焊丝送丝不畅或出现扭曲现象;焊工需调整好指针和焊道直线方向，以保证焊缝直线度;(3)正、反面第1道焊接时，焊工应全神贯注地控制好焊丝的直线度，保证焊丝中心与坡口根部尖端在同一直线上，避免产生偏差;(4)反面焊接前，需要进行打磨以确认根部熔合情况。重点是无间隙位置和根部错边的熔合情况。在预热温度满足要求的情况下，对熔合线深度＞1.5mm的局部焊缝需进行打磨至熔合线深度＜1.5mm的情况下，按照工艺参数要求进行焊接，确保根部缺陷完全去除。
3工艺在项目中的应用
在某导管架项目中，单节导管的最小管径为2000mm，最大壁厚达50mm，纵缝长度3m。现场施工中，该焊接工艺有效地避免了传统工艺的弊端，解决了气刨施工中的噪声和粉尘问题，减少了一半的吊装次数，减少了安全隐患，极大地提高了施工效率，同时减少了渗碳层的打磨作业量，起到安全、节能、降本、增效的作用，在导管和钢桩制管工作中得到了良好的应用。实际焊缝外观成形如图6所示。
4结论
【关键词】交流脉冲；铝合金；TIG焊；工艺；参数；研究
前言
随着社会的进步，各行各业都得在蓬勃发展，尤其是工业的发展，技术的更新换代十分迅速，对于使用材料有着较高的要求，该情况也刺激了其许多下线行业的发展与进步，如材料制造业。金属材料在各种行业中的使用分为及其广阔，该类行业对也有一定的性能要求，如质量轻、强度大等，铝合金以其密度小、强度高、耐腐蚀、成本低等特点，成为汽车工业、民用工业、航天事业等方面及其受到大众的欢迎，演变成该类行业及其重要的加工材料。铝合金的化学性质较为特殊，容易与空气中的氧气反应，生成一种氧化膜覆盖在其表面，对基体金属的熔合带来一定困难，因此需要将覆盖在其表面的氧化膜去掉，降低钨极的损伤，一般运用交流TIG焊进行焊接，其相较脉冲MIG焊技术其有许多优点，但是参数把握还需要进一步探讨。
1、TIG焊所需设备及材料
在焊接工艺进行之前，根据需要做好各项准备工作。如焊接材料，自动焊接技术及机器人焊接技术的不断发展，钨极氩弧焊对于焊丝母材的性能提出了更多的要求。为使焊接工作效率更高、效果更好，需要母材具有较为优秀的送进性，焊接区清洁性良好等特点，具体准备物质与要求包括几下几个方面：①焊接设备该焊接技术所需要用到的设备有直流TIG氩弧焊机、交流直流两用氩弧焊机。多数金属材料都可以使用钨极氩弧焊进行焊接处理，但是，根据金属材料性质的不一样也有许多细微的差别，如不锈钢、高合金钢、铜钛或铜钛合金等，一般采用直流钨极氩弧焊；而质量较高的铝和铝合金材料则需要采用交流钨极氩弧焊，应根据材料的不同适当调整焊接方式；②母材本次焊接测试采用的是1060铝板带，其主要成分包括铝和铜，铝元素含量较高，一般为99.6%，也被称为纯铝板，该铝板的优势在于出产过程单一、制作技术成熟、耐腐蚀性强、高耐磨度及成本较低，适合于各种加工[1]。因此在各种领域广泛应用，如热交换器、零件的焊接及化工仪器的制作等，但其也有化学性质上的缺陷，如焊接时极易与空气中的氧气发生反应，而形成气孔和裂隙，影响焊接质量，因此在焊接工艺上需要格外谨慎，尽量减少气孔和裂隙；③焊丝焊丝是在焊机时需要的填充物，还可以作为导电用的金属丝焊接材料，其在气体保护焊、埋弧焊、电渣焊、自然保护焊和气电立焊等焊接方式中频繁使用。本实验中选用4043焊丝，主料为铝元素，含硅量约为5%，其他成分为Fe≤0.04、Mg≤0.10、Cu≤0.05[2]。
2、各项参数的确定
该焊接工艺的参数对焊接效果有直接的影响，因此需要对材料的各种情况进行分析，并参考其他规范确认本实验的焊接参数：①焊件材料的厚度、各种成分及其比例、结构等均为焊接时电流大小及速率的决定因素，应对其进行考察、测量，才能确定该参数；②确定了电流值之后，选择规格与之相适应的钨极；③选好规格合适的钨极并测量喷嘴口径后，按照计算公式D=2d+2～5mm，计算出喷嘴的规格；④认真考量喷嘴与气体流量之间的协作关系，以此决定气体流量值[3]。
3、实验及参数的调整
准确的设定各项参数及成熟的工艺流程，对于焊接效果的影响是决定性的。一般焊接的要求为焊缝具有较好的连续性及较高的气密性，脉冲的频率及工艺参数的合理性是极其重要的，本实验进行了两次试验，参数如下表所示：
在标号1的实验中，基值电流为85A，脉冲电流为150A，脉冲频率为2Hz，电力周期约为0.03S。焊缝正面的效果不佳，出现了铝材料堆高、焊缝表面平整度低、各个焊点之间的重叠频率高且程度深等不良现象，引起该不良现象的原因初步分析为脉冲电流过低、脉冲电流不足、焊接速度不当、送丝速率过高等。焊接电压及电路的变化上来看，其电压较为不稳定，增大幅度剧烈，发生该情况的主要原因初步分析为在焊接工作进行之前没有对焊件表面进行清理。
标号2的实验是在1号实验的基础上将参数进行了调整，考虑到铝合金的特殊导热优良的性质，将电流调整为85-100A，相较1号实验有所增加，并先采用基值电流100A时将焊件彻底焊透，之后逐渐将基值电流逐渐减少，避免出现焊件塌陷等问题，影响焊接效果。最后焊件正面、反面的焊接效果均较为满意，焊缝平整度较高，无材料堆高现象，焊点之间的无重叠情况，外形视觉效果较好。
4、结论
4.1实验结论
通过上述两组实验，采用交流钨极氩弧焊工艺，使用交直流TIG焊机对厚度为3mm的1060纯铝板实施焊接工作，并对相关工艺流程、参数确定及调整进行了总结分析，可知焊接时的基值电流为95A，脉冲电流为170A，脉冲频率为2Hz，焊接速度为170mm/min。该焊缝接头部位的抗拉应力的极限为85.479MPa，该性能与母材的抗拉应力极限差距不大，且焊接的效果良好，气孔数量及焊缝中杂物均较少，热影响区的晶粒细腻，分布均匀。从上述结果可以看出，调整后的参数是相对较为科学的。
4.2各种注意事项
为了是焊接质量得到有效保证，在整个焊接的过程中，也需要注意一系列的问题，具体内容有一下几点：①焊件表面处理焊件表面的氧化膜对于焊接过程形成较大的阻碍，因此应将其彻底清除干净，便于提高焊接接头的质量。可以使用机械设备或者化学清洗剂降低清除干净。②电流频率适中电流频率过高时，在上一个熔池强度及硬度尚未达到一定要求时，下一个熔池已经出现，直接造成熔池密度过大，且凝固效果差，产生波纹，影响外观及性能；而电路频率过低时，焊点的连续性差，因此，对电流的频率应选择适中[4]。
参考文献
[1]王建军，陈善本.铝合金TIG焊自适应控制方法[J].上海交通大学学报，2010，44（S1）：159-162.
[2]宋敏.TIG焊中防止气孔产生的工艺措施[J].科技信息，2009，（01）：43-44.
关键词：低压加热器；管子；管板；胀接；焊接
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.044
我公司生产的一种低压加热器管板材料为20MnMo材质（锻件），换热管为TP304。管子与管板的连接结构形式为胀焊结合。它们的化学成分和机械性能见表1、表2。20MnMo可焊性较差，很多资料阐明20MnMo材质的管板通常在钻铰孔前预先堆焊一层奥氏体材质的熔敷金属再与不锈钢管子密封焊接，以避免环形焊缝中产生马氏体组织和由此产生的焊接裂纹，这是最理想的焊接结构，但是多年来焊接生产的实践U验验证，由于结构和各种因素造成在管板上不能预堆一层奥氏体不绣钢的熔敷金属，给20MnMo管板与奥氏体不锈钢管带来了困难。由于结构上原因焊后又不能热处理，严格来讲这种焊接方法对保证焊缝质量是个薄弱环节。为此使用TIG焊要求采用先进的环形脉冲焊接方法，进行工艺试验（包括TIG自动环型氩弧焊和TIG手工环型氩弧焊）。以定出最优的焊接工艺。
1试验材料
管板采用20MnMo材料。换热管采用TP304不锈钢管。管板和管子的化学成分如表1。
2机组的技术特性与试验件结构与尺寸
机组的技术特性。公司的U形管换热器工况如下：管程设计压力1.6MPa，工作温度低于100℃，介质为热水，换热面积120m2。根据需要，弹性管束采用了1Crl8Ni9Ti（Φ19mm×2.0mm），管板采用20MnMo钢板，有效厚度为200L。由设计结构知，不锈钢管与管板的连接，尽管在换热管与管孔之间有间隙，但壳程物料没有间隙腐蚀，而且在操作过程中换热器也没有较大的振动，因此，采用的是强度胀接+焊接的连接形式。
3胀接、焊接工艺试验
3.1TIG自动环型氩弧焊参数
焊接电流：高电平98A，低电平65A。氩气流量12L/min。焊接速度20mm/min。
3.2试验设备
国产408型TIG自动环型氩弧焊。
3.3TIG手工环型氩弧焊参数
焊接电流：高电平60A。氩气流量12L/min。焊接速度45mm/min。
4胀接、焊接单管拉脱力试验
4.1试验设备
WDW-50E型微机控制电子式万能试验机。
4.2拉脱试验件尺寸
采用50mm×50mm×60mm材质为20MnMo的试块；试管采用φ16×0.9L=150mm的TP304不锈钢管。
4.3拉脱试验数据
表中明显看出接头强度较高，能满足设计要求，采用胀接后密封焊结构更为合理，能保证此种低加的正常运行。
5密封试验
进行3.2MPa的水压试验，保压24小时。经试验采用设计的最优胀接-焊接工艺生产的试件无泄漏现象。
6结论
（1）生产实践证明，选用上述焊接顺序及焊接参数，能有效地进行此种低价的管板和管子的胀接、焊接。
（2）不锈钢管子20MnMo管板焊接焊前清理是非常重要的，采用手工TIG焊时，焊接参数的设置、焊接操作人员必需U培训并持有操作上岗证。数字电子控制TIG焊焊机头的位置调整、焊接参数需U工艺试验合乎规范后方可施焊。解决好这些问题，就可以获得外观成形和内在质量都满足要求的焊缝。
（3）使用的胀接-焊接并用结构的换热器，结合我公司的实际生产况态，严格执行工艺规程，通过一系列的质量控制措施，可以制造出高质量、寿命长、用户满意的换热器。
参考文献：
[1]张光庆等.管壳式热交换器制造中管子与管板接头的胀接方法探讨[J].电站辅机，1996，2（06）：40-44.
[2]郭学军.换热器中管子与管板的联接方式述评[J].安徽化工，2003（04）：39-41.
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