窄间隙埋弧焊成套设备配置方案研究

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时代单丝窄间隙埋弧自动焊机技术方案（林肯配置FOR罗锦2）详解

时代单丝窄间隙埋弧⾃动焊机技术⽅案（林肯配置FOR罗锦2）详解时代单丝窄间隙埋弧⾃动焊机技术⽅案⼀、设备⽤途时代单丝窄间隙埋弧⾃动焊机主要⽤于锅炉、压⼒容器以及核电制造中的中厚板筒体环缝和纵缝的焊接，适⽤于碳钢、低合⾦钢、低温钢以及珠光体耐热钢等多种材料。

⼆、设备特点与传统埋弧焊相⽐，窄间隙埋弧焊的坡⼝窄，焊材填充量⼩，因此焊接效率⾼、成本低。

与窄间隙TIG焊和窄间隙MIG焊相⽐，窄间隙埋弧焊的焊前准备时间较短，坡⼝制备要求不⾼，易于⼯⼈掌握。

焊接热输⼊⼩、热影响区窄、晶粒长⼤区域⼩，因此残余应⼒和焊接变形⼩。

窄间隙埋弧焊属于有规律的多层焊接，每⼀层焊缝对前⾯的焊缝具有回⽕作⽤，细化了焊缝⾦属的晶粒，因此焊接接头的韧性较好。

由于侧壁熔深⼀致，母材⾦属能够均匀地稀释到焊缝中去，因此热影响区的宽度和焊缝⾦属的成分⽐较均匀。

采⽤⾼精度转⾓式焊枪，具有⾃动排焊道功能，可进⾏⼀层两道焊，保证侧壁的可靠融合。

⾼精度、长距离、扫描式激光跟踪系统能够同时进⾏横向和纵向跟踪，确保焊丝端部到坡⼝侧壁的距离以及焊丝⼲伸长度的恒定。

绝对值控制系统，能够实时记忆并存储当前值，具备掉电、出错记忆功能，当设备重启后能记住断电前所有参数。

三、设备组成时代单丝窄间隙埋弧⾃动焊机主要包括以下⼏部分：(1)时代单丝窄间隙埋弧⾃动焊机机头FD11-300NG；(2)时代窄间隙PLC及伺服控制系统；(3)原装进⼝林肯DC-1000埋弧焊接电源、配套NA-3SF送丝机头和NA-3S焊接电源控制器；(4)YS-GHS型焊剂输送回收机（含保温功能和空⽓⼲燥器）；(5)时代TZH型重型焊接操作机（具体型号由⽤户选配）；(6)时代TR3可调式⾃动防窜滚轮架（具体型号由⽤户选配）。

四、设备使⽤条件和环境设备能在下述环境、⼯件形式及条件下稳定地使⽤：安装位置：室内。

设备应远离剧烈震动、颠簸的场合电源：三相五线制，380V±10% 50Hz±1环境温度：-10～45°C连续⼯作时间：≥24h五、主要技术参数5.1适应⼯件适应⼯件直径：≥1000mm;适应⼯件壁厚：≤300mm ;坡⼝⾓度范围：1～2°（环缝），3~5°（纵缝）坡⼝宽度范围：20～24mm(底部) 5.2适应焊丝焊丝直径： 3.2mm、4.0mm焊丝校直⽅式：双向校直；焊丝校直精度：≤±1mm（焊丝伸出长度为40mm）；5.3转⾓式窄间隙焊枪焊枪宽度：12mm；焊枪有效长度：300mm；导电嘴偏⾓：±15゜；每层焊道数：填充焊两道、打底焊⼀道。

窄间隙埋弧焊焊接接头工艺参数的优化

加，因此该焊道排列形式在窄间隙埋弧焊中很少采用。
小焊接工作量，需要将Ｖ形或双Ｖ形焊接坡口形式改进
为窄间隙焊接坡Ｅ形式。ｌ
６￣０
在厚壁容器环缝的窄间隙埋弧焊焊接工艺试验中，
我们对每层单道焊和每层双道焊的焊道排列形式进行了
试验（见表１。试验结果表明，在窄间隙埋弧焊焊接）
维普资讯
ｌ藿；量墨童星塑座．蚕冒蔓塞ｊ
窄间隙埋弧焊焊接接头工艺参数的优化
上海耐莱斯・詹姆斯伯雷阀门有限公司（０２６杨卫东２１０）
ｌ。摘娄】通过对普通埋弧焊工艺参数的 ¨ Ｉ优化组合试验，使优化后的焊接工艺能在改进的埋弧焊设备上
率。窄间隙埋弧焊的后层焊道对前层焊道的重复加热，
虽然以上两种焊接坡口形式能够满足普通埋弧焊设
备的焊接要求，但大厚度管道环缝采用双面Ｖ形焊接坡
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呈曼兰！塑生堡塑型！
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件较好，对焊工技能水平的依赖性小，焊接过程易实现
此焊接接头的力学性能得到了改善，别是对提高焊接特
接头的抗裂性能和冲击韧度效果比较显著；由于熔敷金属量减少，焊接接头中氢含量有所下降，焊接接头的应力水平和变形量也有所降低。
（）窄间隙埋弧焊技术难点为了使窄问隙埋弧焊２
参磊工热工加
维普资讯
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窄间隙焊接技术

窄间隙焊接技术6.1 窄间隙焊接技术背景随着现代工业及国防装备的日趋大型化和高参数化，厚板、超厚板焊接金属结构的应用也愈来愈广泛，随着焊接结构的大型化，要求得到越来越良好的焊接接头性能。

传统的大厚度钢板焊接方法不仅开坡口困难，焊接速度缓慢，而且焊后板材应力变形很大，从而使生产效率十分低。

窄间隙焊接(Narrow Gap Welding，W) 作为一种先进的焊接技术，有效地克服了以上缺点。

这项技术(NGW)简称:NG于1963年12月由美国巴特尔研究所(Battelle)开发，并由该所的R(P( Meister和D(C(Matin合写文章刊登在《British Welding Journal》杂志的的1966年5月号上。

自从“Narrow Gap Welding”一词在杂志上第一次出现后，立即受到了世界各国焊接专家的高度关注，并相继投入了大量的研究。

6.2 窄间隙焊接技术原理窄间隙焊接技术是在应用已发明的传统焊接方法和工艺基础上，加上特殊的焊丝、保护气、电极向狭窄的坡口内的导入技术以及焊缝自动跟踪等特别技术而形成的一种专门技术。

窄间隙焊接方法分为:窄间隙埋弧焊(N-SAW)、窄间隙钨极氩弧焊(N-CTAW)、窄间隙熔化极气体保护焊(N-GMAW)。

窄间隙焊是一种能提高焊接质量、提高焊接生产率和降低生产成本的工业技术，尤其是高的力学性能和低的残余应力与残余变形，使该技术在钢结构焊接领域中有着巨大的应用潜力和广阔的应用范围。

从技术角度上看，其诸多的技术优越性决定着该技术在薄板除外的所有板厚范围内焊接均有极大的诱惑力。

但从经济角度上看，窄间隙焊接技术的确存在着一个经济板厚范围问题，即在享有其技术优越性的同时，能获得显著经济效益的板厚范围。

一般来讲，板厚越大，其经济效益也越大。

具有明显经济优越性的最小板厚，可称为窄间隙焊的下限板厚。

该下限板厚随着结构的钢种、结构的可靠性要求、结构尺寸及空间位置而不同，但一般为20,30mm。

窄间隙焊接技术的分类和原理

窄间隙焊接技术的分类和原理窄间隙焊接技术按其所采取的工艺来进行分类〔5〕，可分为窄间隙埋弧焊（NG-SAW）、窄间隙熔化极气体保护焊（NG-GMAW）、窄间隙钨极氩弧焊（NG-GTAW）、窄间隙焊条电弧焊、窄间隙电渣焊、窄间隙激光焊，每种焊接方法都有各自的特点和适应范围。

1.1 窄间隙埋弧焊1.1.1 窄间隙埋弧焊简介窄间隙埋弧焊出现于上世纪80年代，很快被应用于工业生产，它的主要应用领域是低合金钢厚壁容器及其它重型焊接结构。

窄间隙埋弧焊的焊接接头具有较高的抗延迟冷裂能力，其强度性能和冲击韧性优于传统宽坡口埋弧焊接头，与传统埋弧焊相比，总效率可提高50%～80%；可节约焊丝38%～50%，焊剂56%～64.7%。

窄间隙埋弧焊已有各种单丝、双丝和多丝的成套设备出现，主要用于水平或接近水平位置的焊接，并且要求焊剂具有焊接时所需的载流量和脱渣效果，从而使焊缝具有合适的力学性能。

一般采用多层焊，由于坡口间隙窄，层间清渣困难，对焊剂的脱渣性能要求秀高，尚需发展合适的焊剂。

尽管SAW工艺具有如下优点：高的熔敷速度，低的飞溅和电弧磁偏吹，能获得焊道形状好、质量高的焊缝，设备简单等，但是由于在填充金属、焊剂和技术方面取得的最新进展，使日本、欧洲和俄罗斯等国家和地区在焊接碳钢、低合金钢和高合金钢时广泛采用NG-SAW 工艺。

NG-SAW用的焊丝直径在2～5mm之间，很少使用直径小于2mm的焊丝。

据报导，最佳焊丝尺寸为3mm。

4mm直径焊丝推荐给厚度大于140mm的钢板使用，而5mm直径焊丝则用于厚度大于670mm的钢板。

NG-SAW焊道熔敷方案的选择与许多因素有关。

单道焊仅在使用专为窄坡口内易于脱渣而开发的自脱渣焊剂时才采用。

然而，尽管使用较高的坡口填充速度，单道焊方案较之多道焊方案仍有一些不足之处。

除需要使用非标准焊剂之外，它还要求焊丝在坡口内非常准确地定位，对间隙的变化有较严格的限制。

对焊接参数，特别是电压的波动以及凝固裂纹的敏感性大，限制了这一工艺的适应性。

窄间隙埋弧焊技术的新发展(六)

统的全貌。
心线（参见图７ａ）；当以每层双道焊工艺焊接时，焊丝端部必须严格保持所要求的丝壁间距（参见图７ｂ）；当以每层三道焊工艺焊接时，焊丝在接
缝中的相对位置，则应随着焊道的变换而变更，
ＥＳＡＢ公司早在３０年前研制成功并定型生产
Ａ６－ＧＭＤ型接触式焊缝自动跟踪系统，已在各类
关键词：窄间隙；埋弧焊；新发展
（上续２０１２年第１０期）
４．１．６焊缝自动跟踪系统
在现代窄间隙埋弧焊装备中，可以根据不同的技术要求，配备以下三种焊缝自动跟踪系统：１．标准型通用焊缝自动跟踪系统；２．自适应焊缝跟踪系统；３．激光视觉传感焊缝自动跟踪系统。
◇ ◇
（１）
◇
（２）
（３）
（４）
（５，
１．手控定位；２．垂直一水平跟踪；３．垂直一水平向右跟踪；４．垂直一水平向左跟踪；５．垂直跟踪
图１４８５４Ａ开关旋钮设定的跟踪方式
焊前探钊合适的起始位置
角接接头 Βιβλιοθήκη 如图１４８所示。
当选用电感式探头，其操作步骤如下：１）焊接开始前，将焊接机头移至待焊接的接头附近，并使十字拖板的工作行程在焊接起始点至结束点的整个高度和侧向偏差范围之内。２）将５位开关设定在垂直跟踪位置，如图１５０所示。
图１５０５位开关设定
在垂直跟踪位置图１５１５位开关设定在垂直向右跟踪位置
焊缝厚度的增加而自动提升，即进行所谓垂直跟

窄间隙焊

Thanks
国内的应用主要以窄间隙埋弧焊为主，并且我国的窄间隙焊接研究多开展在高校，因此实际应用的较少。实际应用多集中在锅炉厂和造船厂，如哈尔滨锅炉厂，渤船重、武汉造船厂等。
我国目前主要是应用粗丝大电流NG-SAW， NG-GMAW等其它方法应用很少。Why？
1）埋弧焊对焊丝在坡口内作用位置的不敏感，工艺规范区间宽，粗丝大电流，侧壁熔合好，工艺可靠性高，无飞溅。
五.超窄间隙焊接简介
坡口间隙5mm以下，当间隙小于4mm时侧壁熔合问题不突出
优点：坡口面积更小，单道焊接，效率更高，线能量更低，热影响区小（1mm）
存在问题： 1. 气、水、电的导入 2. 侧壁打弧问题
1. 侧壁贴焊剂片法：
间隙3.5mm 兰州理工大学那冬雪等人开发，在坡口的两侧壁上贴覆焊剂片，焊剂片的成分主要以大理石和萤石为主，焊剂片熔点高，导电性差，可以抑制电弧沿侧壁攀升。但这种方法由于焊剂片的制造和贴覆不方便，且容易产生夹渣，气孔，不适用于实际生产。
双丝或多丝：焊枪特殊，坡口间隙大；
旋转射流过渡：工艺区间小，难以控制；
磁控电弧摆动：只适用于NG-TIG；
电弧高速旋转：焊枪相对简单小巧，工艺性好，是一种比较好的方式，但焊丝对保护气的扰动较大，需两重保护气。
两种常用的窄间隙焊接形式
焊钢细丝小电流窄间隙焊接：低热输入窄间隙焊接，焊丝直径
不足：在狭窄坡口内的气、丝、水、电的导入困难，焊枪复杂，加工精度高、难
度大，通用性不强由于电弧轴向与侧壁夹角很小，容易导致侧壁未熔合，这是窄间隙焊接关
键问题焊丝对中要求高，对中不好，几乎不能进行焊接窄间隙焊缝往往由几十层焊道形成，一层有缺陷，返修很困难焊接规范区间较窄，焊接过程抗干扰性差，飞溅对焊接过程影响严重；在侧壁的拘束下容易产生热裂纹，尤其是第一道焊缝产生的几率最大

窄间隙焊接简介及应用前景

窄间隙焊接简介及应用前景作者：沈爱军来源：《中国科技博览》2015年第06期[摘要]本文从窄间隙焊的定义和分类入手，简要介绍了窄间隙焊的概念、应用及发展前景[关键词]焊接方法弧焊窄间隙焊应用中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0345-01前言随着现代工业和重工装备的日趋大型化、高参数化，厚板、超厚板焊接金属结构的应用也愈来愈广泛，窄间隙焊接作为一种新型的、具有很高的焊接效率、优良的焊接接头性能、更低的生产成本的焊接技术，正日益受到焊接领域的重视和企业的青睐。

1.窄间隙焊的概念及分类。

所谓窄间隙焊，通俗讲就是厚板对接接头，焊前不开坡口或只开小角度坡口，并留有窄而深的间隙，采用现有的弧焊方法完成的整条焊缝的高效率焊接法称为窄间隙焊。

窄间隙焊可以应用于平焊、垂直焊、横焊和全位置焊；从材料上，可以焊接碳钢、低合金钢和铝合金。

按热输入量的大小可将窄间隙焊分为两种类型：一种是采用小直径焊丝、小电流，因而热输入量低主要用于焊接热敏感性材料和全位置时焊接；另一种为粗丝，采用较大的焊接电流，热输入量较高，主要用于普通碳钢.。

按其所采取的工艺来进行分类，可分为窄间隙埋弧焊（NG-SAW）、窄间隙熔化极气体保护焊（NG-GMAW）、窄间隙钨极氩弧焊（NG-GTAW）、、窄间隙焊条电弧焊（NG-SMAW）、窄间隙电渣焊（NG-ESW）、窄间隙激光焊（NG-LBW）等。

下面就工业上常用的几种焊接方法作一简要介绍。

1.1 窄间隙埋弧焊（NG-SAW）1.1.1 窄间隙埋弧焊（NG-SAW）简介窄间隙埋弧焊出现于上世纪80年代，很快被应用于工业生产，它的主要应用领域是低合金钢厚壁容器及其它重型焊接结构。

窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术

窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术【摘要】本文通过对以往炉皮焊接方法缺陷的分析，指出了窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术更适合炉皮焊接，文章重点阐述了窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术方案及我公司使用此技术所取得的效益。

文章最后指出窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术非常值得推广。

【关键词】窄间隙气电保护焊环缝埋弧焊接1 概述1.1 以往高炉工程中，炉壳立缝采用电渣焊，电渣焊操作过程比较繁琐。

体现在焊前需要事先加工好结晶器，根据炉壳各带板厚准备相应的引弧板和卡具，并且每道焊缝必须选用与焊缝长短相对应的管焊条，焊接前需要将焊缝用泥完全封闭，且焊接时焊接速度较慢，所以焊接效率受多种条件的制约。

炉壳环缝焊接采用手工焊，环缝焊接操作时较其它手工焊接方法难，效率低，容易出现缺陷，且需要多人进行焊接，为保证焊接质量，必须由技术水平高的工人进行操作。

炉壳立缝采用电渣焊，环缝采用手工焊，劳动强度高，效率低，且容易出现缺陷。

1.2 为了改善焊工作业环境，降低劳动强度，提高焊接生产率，并能获得良好的焊接成形。

经过不断探索，我们总结如下：冶金高炉及热风炉这种大型钢结构的炉体（罐体）都是用厚板制成的，其接头形式大多为直线形长焊缝，焊接施工工程量大，特别适合于自动化焊接。

如果应用气电立焊自动焊接操作机及环缝埋弧自动焊接操作机进行操作，可大大提高焊接的速度，获得优良的焊缝质量，且成本越来越低，应用所产生的综合效益明显。

2 窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术方案2.1 我公司首次使用窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术是在宁波建龙2560m3高炉及配套热风炉工程中。

此工程包括高炉一座，共分21带，直径最大14.2米，最小2.8米，钢材材质为q345b，板厚40mm～80mm不等，建筑标高53.2米；热风炉三座，每座26带，直径10米，板厚22mm～80mm不等，建筑标高49.7米。

重力除尘器一座，筒体直径13.04米，高12.7米，共计2500吨。

热丝TIG窄间隙系统的组成

热丝TIG窄间隙系统的组成摘要：本文对核电压力容器制造过程中使用的热丝TIG窄间隙焊接系统的各个部分进行了介绍。

单台套热丝TIG窄间隙焊接系统主要包括热丝TIG焊接电源、热丝TIG窄间隙焊枪、行走机构、水冷系统、供气系统、送丝系统、集中控制系统及各种接口电路等。

关键词：核电；热丝TIG；窄间隙焊1 引言在核电压力容器制造过程中，涉及到大量的深窄坡口需要使用热丝TIG窄间隙焊接系统，单台套热丝TIG窄间隙焊接系统主要包括热丝TIG焊接电源、热丝TIG窄间隙焊枪、行走机构、水冷系统、供气系统、送丝系统、集中控制系统及各种接口电路等。

2 热丝TIG焊接电源热丝TIG焊接电源是TIG焊接电源和热丝电源的总称，可以是分体式，也可以是集成式。

当前窄间隙TIG焊接系统作为自动化TIG焊接设备的技术典型，焊接电源一般采用高端全数字逆变式焊接电源，要求焊接电流暂载率可达300A@100%，热丝电流暂载率可达100A@100%。

焊接电源与热丝电源之间要有相关控制，例如焊接电流脉冲协同、焊接电源故障协同等，同理，热丝电源也要把焊丝状态检测、故障报警等于焊接电源进行协同，焊接电源和热丝电源的通讯采用数字信号较好。

目前，国内外能够满足焊接电流和热丝电流的电源生产厂家有许多，可以通过采购或专机定制的形式进行引进。

但是，焊接电源和热丝电源在焊接时的相关控制需要进行调研和研究，以便实现焊接电流和热丝电流的最佳匹配，实现稳定的焊接。

3 热丝TIG窄间隙焊枪热丝TIG窄间隙焊枪的厚度一般小于9mm，根据坡口的深度确定窄间隙焊枪的有效焊接深度，焊枪整体进行水冷以防止焊枪受热变形；焊枪表面进行绝缘处理以防止焊枪与工件接触短路损坏焊枪；焊枪具备钨极角摆和送丝角摆功能，可进行钨极静止-送丝静止、同步角摆、钨极角摆-送丝静止等控制，须考虑在同步摇动焊接过程中送丝的速度变化。

热丝TIG窄间隙焊枪上的相关水、电、气的连接需要使用快速插头。

4 行走机构行走机构是指能够提供焊接速度的机构，一般有直线行走机构和圆周行走机构，采用步进电机或交流伺服电机驱动。

窄间隙的焊接应用现状分析

窄间隙的焊接应用现状分析作者：李松龄来源：《数字化用户》2013年第15期【摘要】在各项技术都高速发展的今天，窄间隙焊接技术也不例外。

自从此项技术于1963年在美国的一所研究所被开发出来后，就一直被很多研究者进行了无数次的研究和开发，以至于发展成为了现在的比较成熟的窄间隙焊接技术，在全球各国的工业生产中发挥着举足轻重的作用。

而本文系统的介绍了窄间焊接技术的现状、应用以及发展前景，并进行了分析，让读者可以明白此项技术的重要性。

【关键词】窄间隙焊接应用发展现状发展前景一、窄间隙焊接技术的分类和原理（一）窄间隙埋弧焊此项技术是主要应用于低合金钢厚壁容器及其它重型焊接的结构，这种焊接技术的焊接接头是有着不错的抗延迟冷裂的能力的，极大地提高了焊接的效率，还有一点就是此技术节约了成本，在传统技术的基础上不仅节约了焊丝，还节约了焊剂。

现在这种技术已经开发出了不同种类的单丝、双丝和多丝的成套设备，是为高难度的水平位置的焊接所量身定做的。

正因为此项技术有着熔熬速度高、飞溅范围小、制作出的焊道外形好质量高的这些优点，窄间隙埋弧焊技术在全球工业生产中成为应用最为广泛的技术之一。

（二）窄间隙熔化极气体保护焊为了解决坡口侧壁的熔透问题，在1975年研制开发出了一种新型的技术，利用电弧摆动到达钢板内壁的两侧，来进行焊接的窄间隙熔化极气体保护焊技术，此项技术是以表面张力过渡工艺为基础而发展的，这次的发展可以说是一次伟大的技术改革，解决了以往焊接钢板内部两侧困难的问题，区别于传统的过渡工艺，此工艺在某一程度上减少了焊接中存在的飞溅问题，提高了作业人员的安全，不只是这样，此项技术减少了对周围环境的污染，烟尘少、低辐射，符合我国的可持续发展观的思想。

（三）窄间隙钨极氬弧焊窄间隙钨极氬弧焊技术在安全问题和保护环境的环节上，似乎是做的更到位，以为这种技术基本上就不会产生飞溅和熔渣，利用的原理是电弧的稳定性。

但此工艺的应用范围比较小，只是运用于打底焊还有一些重要的结构中，不只是这样，这种焊接技术也存在不少的缺陷，工作效率比较低，但是要提高作业的工作效率，就必须采用热电阻线焊接法，这样做虽然能在一定程度上提高效率，但是如果通电量过多，就会导致磁冲击，形成电弧的不稳定，可是，电弧的稳定性正是此技术的关键所在，因此，只能单纯的将单方面的电流交流化，来保证电弧的稳定性。

磁控电弧窄间隙TIG焊接设备及工艺研究

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
钛合金因其优良的耐腐蚀性能和无磁性特点被称为―海洋金属‖，钛合金在舰船制造方面具有强大的应用前景。窄间隙 TIG 焊接方法经济性强，并且容易获得高质量的焊缝，但是焊接过程的最大难题就是侧壁熔合不良，且焊接效率低。为了增强中国海军军事力量，加快钛在海军设备中的应用，解决中国所面临的深潜器、深海压力容器及舰船制造等海洋工程的焊接问题，在引进技术的基础之上研究了磁控电弧窄间隙 TIG 焊接系统的原理，研制出适合实验室条件的磁控电弧 TIG 焊接平台，实现了厚板钛合金窄间隙自动化焊接，并且控制了焊接电弧随磁场的周期性摆动，有效解决了窄间隙焊接中的侧壁熔合问题。（1）首先对不同钨极端部形态对焊缝成形的影响进行了研究。结果显示端部为 2mm*0.8mm 的梯台状-钨极获得的焊接电弧使得焊缝的侧壁熔深最大，焊缝底部熔合优良，熔深适中，能获得较为理想的焊接质量。（2）研究了焊接参数对焊缝成形的影响，发现随着焊接电流的增加，焊缝侧壁熔合情况得到改善，且电弧冲击深度、熔深、熔宽及侧壁熔深都逐渐增加；随着电弧高度的增加，焊缝的不均匀程度遭到恶化，表面凹坑明显增多；随着磁场强度的增加，窄间隙焊缝的侧壁熔合问题得到很好解决，并且侧壁熔合均匀、高度一致；随着磁场频率的增大焊缝熔深及电弧冲击深度增大，焊缝的熔宽及侧壁熔深减小。（3）深层次的研究了磁场强度对钛合金宏观组织及显微组织的影响，归纳出了随着磁场强度的增大组织形态的变化规律：钛合金宏观组织随着磁场的增强，在熔合线向内生长的位置出现了由柱状晶向平面晶及等轴晶转变的过渡现象；在焊缝中心处，柱状晶垂直于焊道表面生长；显微组织随着磁场的增强逐渐变得均匀一致，为片状组织甚至是粗大的等轴 α 组织。（4）采用磁控电弧窄间隙 TIG 焊机焊接了 56mm 厚的 Ti-6Al-4V 钛合金，分析了厚板多层焊接中层间及层内组织。测试了厚板钛合金焊缝沿厚度方向的拉伸性能、冲击韧性及硬度，分析、解释了该性能沿厚度的变化规律。关键词：钛合金；磁控电弧；焊接设备；TIG 工艺；组织性能

窄间隙焊接技术

焊接进展讲座 A——结课作业姓名：袁亮文学号：09850324班级：焊接技术与工程3班学院：材料科学与工程学院窄间隙焊接技术摘要：随着材料的不断发展，越来越多的材料需要被焊接，为提高效率，出现了许多新型的焊接技术。

关键词：窄间隙、焊接、气体保护窄间隙钨极氩弧焊此种焊接工艺基本不产生飞溅和熔渣，由于电弧的稳定性，也很少产生明显的焊接缺陷，并且也已确立向全位置焊接的应用。

但是这一方法的缺点在于工作效率低，为了提高工作效率，对填充焊丝通电加热的同时，还应该采用热电阻线焊接法，这种方法的有利方面是可以个别选择焊接电流和填充焊丝的送给量。

但是，如果给予填充焊丝过多的通电量，会引起钨极惰性气体保护焊的磁冲击，形成的电弧不稳定。

因此，采取将电弧电流和电线电流分别脉冲化或错开其相位，或将单方面的电流交流化等措施。

超高强钢的使用促进了TIG焊在窄间隙焊接中的应用，一般认为TIG焊是焊接质量最可靠的工艺之一。

由于氩气的保护作用，TIG焊可用于焊接易氧化的非铁金属及其合金、不锈钢、高温合金、钛及钛合金以及难熔的活性金属（如钼、铌、锆）等，其接头具有良好的韧性，焊缝金属中的氢含量很低。

由于钨极的载流能力低，因而熔敷速度不高，应用领域比较狭窄，一般被用于打底焊以及重要的结构中。

窄间隙焊条电弧焊由于窄间隙焊接主要面向机械化及自动化生产，焊条电弧焊在窄间隙焊接中的应用不多，而且焊接质量不好控制。

但实际生产中，窄间隙焊条电弧焊具有其他焊接方法所不能替代的优势（如使用方便、灵活、设备简单等），因此在某些领域中，如在大坝建筑中用于钢筋的窄间隙焊接，解决了由于钢筋连接技术造成的钢筋偏心受力问题，成本仅为绑条焊的1/11；对ф18～40mm的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级钢适用。

窄间隙电渣焊窄间隙电渣焊除了可以焊接各种钢材和铸铁外，还可以焊接铝及铝合金、镁合金、钛及钛合金以及铜。

它被广泛用于锅炉制造、重型机械和石油化工等行业，近年来在桥梁建造中，窄间隙电渣焊被用于焊接25～75mm的平板结构。

窄间隙埋弧焊接头熔合区弱化的研究

％
为了研究２２Ｃ－Ｍｏ钢窄间隙多层多道埋弧焊．５ｒ１
焊接接头的韧性薄弱环节，设计了横跨接头各区的三点弯曲试验，验中在熔合区出现了二次裂纹．试为了分析此裂纹产生的原因，用了扫描电镜（Ｅ）采ＳＭ、
第８卷第２期
２０１２年４月
沈阳工程学院学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆｈｎａｇＩｓｔｔｏｎｉｅｒｇＮｔｒｌｃｎｅｏｒａｏｅｙｎｎｔｕｅｆｇｅｉ（ａａＳｉｃ）ＳｉＥｎｎｕｅ
ＶＯ１８Ｎｏ２．．Ａｐ．２２ｒ０１
窄间隙埋弧焊接头熔合区弱化的研究
张乃祺，季海堂，李猛
（阳东大Ｚ建工业炉制造有限公司技术部，阳１００）沈－沈１１２
摘要：对典型的２２Ｃ一Ｍｏ耐热钢窄间隙多层多道埋弧焊焊接接头进行了跨区三点弯曲试验，．５ｒ１发现在熔合区附近存
影响也有差异．
％
ｐ ≤００．４
Ｏ衄０１０】Ｏ５０４０７２０２５０９１２ ≤００．２．５．０．０．０．０．Ｏ．０．０．４
表２焊缝熔敷金属的化学成分（量分数）质
ＣＳｊ－ＣｒＭ０ＰＳＶ
１试
验
般为ｕ型，焊接时存在较大拘束作用；时埋弧焊同
的热输入较大，热影响区（Ｚ）易形成淬硬组在ＨＡ容织；且多层多道的后续焊道对先焊焊缝也存在多次并热处理效果，接接头承受着复杂的热力耦合作用，焊致使接头断裂，个问题一直是人们关注的重点Ｊ这．Ｊｎａ— 等研究了ＨＡａｇＪｅｉｌＺ的组织特点对９ｉＮ钢焊接接

窄间隙焊接技术

焊接进展讲座 A——结课作业姓名：***学号：********班级：焊接技术与工程3班学院：材料科学与工程学院窄间隙焊接技术摘要：随着材料的不断发展，越来越多的材料需要被焊接，为提高效率，出现了许多新型的焊接技术。

但是，如果给予填充焊丝过多的通电量，会引起钨极惰性气体保护焊的磁冲击，形成的电弧不稳定。

因此，采取将电弧电流和电线电流分别脉冲化或错开其相位，或将单方面的电流交流化等措施。

超高强钢的使用促进了TIG焊在窄间隙焊接中的应用，一般认为TIG焊是焊接质量最可靠的工艺之一。

由于钨极的载流能力低，因而熔敷速度不高，应用领域比较狭窄，一般被用于打底焊以及重要的结构中。

窄间隙焊条电弧焊由于窄间隙焊接主要面向机械化及自动化生产，焊条电弧焊在窄间隙焊接中的应用不多，而且焊接质量不好控制。

窄间隙电渣焊窄间隙电渣焊除了可以焊接各种钢材和铸铁外，还可以焊接铝及铝合金、镁合金、钛及钛合金以及铜。

它被广泛用于锅炉制造、重型机械和石油化工等行业，近年来在桥梁建造中，窄间隙电渣焊被用于焊接25～75mm的平板结构。

窄间隙埋弧焊技术的新发展(七)

在定位模式中，探头在焊件上进行扫描。直至探测到接缝。在这种情况下，通常利用外部轴驱动工件相对于探头位移，因此只能作初步定位，而且测量和轴移动之间存在时间差，定位结束时，接缝位置还会发生变化。这样，初步定位后，紧接着利用探头精确定位。在厚壁接头多层多道连续焊接过程，焊枪可能因受热而产生弯曲，偏离初始位置。可以
采取以下两种办法修正跟踪位置。一是通过探头零位重新示教，将焊枪回到正确位置。二是
探头或焊枪固定位置的调整。如焊枪支架可调，则可借助此机构调节。或者点动滑板，使焊枪
处于正确的位置，然后打开激光器，检查接缝是否靠近探头视场的中央。或检查操作盒上的测
将停止工作，并在屏幕上显示故障信息 “ Ｓｅａｍ
１７６所示。各种型号探头视场的大小详见表２７。屏幕也显示影像的百分率。探头至少可测量１０帧影像，这一数值应在８０％一１００％之间。在此工作模式下，如按［ＳＥＡＭ］（接缝）按
钮，则显示所跟踪接缝的名称或形式。
探头型号
ＭＬＰ１０－５ＭＬＰ１Ｏ —ｌＯＭＬＰ１０－１５ＭＬＰ２０－１５ＭＬＰ２０－３０ＭＩＪＰ２０－４５ＭＬＰ２０－６０
如果位移量太大，可能使接缝位置超出探头的
视场，系统将不再继续跟踪。跟踪系统在正常的运行过程中，将沿着接缝连续跟踪，即使探头一时探测不到接缝，例如经过点固焊缝时，焊接机头仍将按原定的方向移动。通常在跟踪系统安装时已经设定了点固焊缝的长度，例￣ｎ２Ｏｍｍ。如探头探测不到接缝的长度超过设定的点固焊缝长度，则跟踪系统

窄间隙焊接技术发展与应用现状-pdf

窄间隙焊接技术发展与应用现状摘要：窄间隙焊接方法凭借坡口间隙小、焊缝截面积小等特点，在厚板焊接领域应用广泛。

为充分发挥窄间隙焊接方法的优势，即以较高的焊接效率得到外观质量良好、力学性能优良的窄间隙焊缝，必须克服坡口侧壁熔合不良等问题。

本文介绍了窄间隙焊接的特点及应用现状，并对窄间隙焊接中常用的坡口侧壁熔合控制方法进行了分析与比较。

关键词：窄间隙焊接，焊缝成形，侧壁熔合，信息采集1引言随着现代工业日趋大型化的发展趋势，大厚度焊接结构件在工程中的应用愈发广泛，对其焊接接头的性能要求也越来越高。

在焊接结构件的厚度不断增加时，继续应用传统的大坡口多层多道MAG焊或埋弧焊等焊接方法，焊接工程量将成倍增加，焊接生产率低，焊材消耗量大，生产成本高[1]；同时由于热输入量大，将导致焊接热影响区变宽，晶粒粗大，焊接接头将存在较大的残余应力与焊接变形，易产生裂纹等缺陷，力学性能差[2]。

1963年，美国Battelle研究所开发了一种窄间隙焊接方法（Narrow Gap Welding，简称NGW）[3]，该方法的焊接坡口间隙较传统焊接坡口显著减小，应用于厚板焊接时可使焊缝截面积大幅减小，从而降低焊接工程量，在热输入量较小的工况下亦可实现较高的焊接生产率，可保证焊接接头的性能并降低了生产成本。

日本焊接界将窄间隙焊接方法与激光焊接并称为21世纪最适合于厚板焊接的两种方法[4]。

窄间隙焊接方法自20世纪60年代提出以来，便受到了世界各国焊接设备研发机构与专家的高度关注。

美国于20世纪70年代开发出双丝焊接设备，并将其成功应用于潜艇的制造[5]。

日本于1966年开始窄间隙焊接技术的研究，并发展出多种窄间隙方法并广泛应用于实际生产中，日立公司于20世纪70年代末已将该技术成功应用于核电设备压力容器的焊接[6]。

我国的窄间隙焊接技术研究始于20世纪70年代，一机部成都电焊机研究所在70年代末开发出窄间隙熔化极双丝焊接技术，并将其应用于锅炉环缝焊接中[7]。

SAW窄间埋弧焊

也不象笔记，象是从杂志上摘录的。

我给编辑了一下，粘出来。

窄间隙埋弧的简介窄间隙埋弧焊出现于上世纪80年代，很快被应用于工业生产，它的主要应用领域是低合金钢厚壁容器及其它重型焊接结构。

一般采用多层焊，由于坡口间隙窄，层间清渣困难，对焊剂的脱渣性能要求秀高，尚需发展合适的焊剂。

NG-SAW用的焊丝直径在2～5mm之间，很少使用直径小于2mm的焊丝。

据报导，最佳焊丝尺寸为3mm。

4mm直径焊丝推荐给厚度大于140mm的钢板使用，而5mm直径焊丝则用于厚度大于670mm的钢板。

NG-SAW焊道熔敷方案的选择与许多因素有关。

单道焊仅在使用专为窄坡口内易于脱渣而开发的自脱渣焊剂时才采用。

然而，尽管使用较高的坡口填充速度，单道焊方案较之多道焊方案仍有一些不足之处。

除需要使用非标准焊剂之外，它还要求焊丝在坡口内非常准确地定位，对间隙的变化有较严格的限制。

对焊接参数，特别是电压的波动以及凝固裂纹的敏感性大，限制了这一工艺的适应性。

单道焊在日本使用较多。

日本以外的其他国宝广泛使用多道焊，其特点是坡口填充速度相当低，但其适应性强，可靠性高，产生缺陷少。

尽管焊接成本较高，但这一方案的最重要之处在于，允许使用标准的或略为改进的焊剂，以及普通SAW焊接工艺。