電弧焊接的案例
技術 | 鎂合金綠色高效焊接技術研究進展
2鎂合金激光誘導電弧復合焊接機理
鎂合金脈沖激光誘導電弧復合焊接具有焊接速度快、焊接缺陷少、焊接性能高等技術優勢。焊接過程中，激光熱源在焊接熔池中產生焊接“匙孔”，對電弧起到了顯著的誘導增強效果。圖1為激光誘導電弧復合焊接結構示意圖。
脈沖激光與電弧之間的耦合作用直接影響了鎂合金的焊接質量和效率。采用高速攝像機對電弧狀態進行分析，發現在激光作用前后，熱源等離子體狀態發生了明顯變化。在脈沖激光作用前：電弧形態與一般焊接過程類似，電弧等離子體比較松散，沿著鎢極尖端方向延伸（圖2a）；
在脈沖激光作用區間，激光在電弧熔池中形成焊接“匙孔”，熔池波動劇烈，電弧等離子體主要與復合焊接“匙孔”直接連通，等離子體明顯被壓縮至“匙孔”附近，形成電弧鎢極與焊接“匙孔”間的禍合放電(圖2b)，電弧亮度及能量密度均顯著提高；
當脈沖激光作用消失后可以發現，“匙孔”出口在激光脈沖作用結束后并未立刻閉合(圖2c)，而是持續存在大約7.0一10.0ms，即發生了“匙孔”的延遲閉合現象。
這主要是由于電弧與“匙孔”產生禍合放電，為“匙孔”提供了足夠的高溫氣體，對“匙孔”側壁及底部產生壓力，維持“匙孔”打開狀態，“匙孔”延遲閉合誘導焊接電弧持續壓縮，增強了熱源整體作用效果。
從上述結果可以發現，伴隨著耦合放電發生，通過激光的脈沖作用改變電弧等離子體的放電狀態，提高電弧等離子體的能量密度，以及激光誘導電弧復合熱源的穿透能力和制造效率。激光脈沖作用消失后，耦合放電的延遲效應使激光對電弧等離子體的增強效果仍可持續一定時間。
采用脈沖激光誘導電弧復合焊及電弧焊方法進行6mm鎂合金板材焊接，焊接接頭橫截而如圖3所示。
展開 使用 Simufact Welding 2024.2 進行電弧焊接過程熱機械模擬 ￥10
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使用 Simufact Welding 2024.2 進行電弧焊接過程熱機械模擬
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2025年7月9日
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焊接仿真軟件在現代工程實踐中的價值日益凸顯，它無需進行物理試驗即可預測溫度場、殘余應力和變形。在本項目中，我們采用 Simufact Welding 2024.2 軟件，通過熱機械方法對電弧焊工藝進行建模和分析。該模型涉及兩塊由 S235-JMP-MPM-sw 鋼制成的鋼板，以及由虛擬機器人應用的單焊道軌跡。
展開 找用fluent模擬焊接電弧的同行
最近在學習fluent用于模擬焊接電弧，遇到了好多問題，希望找到前輩賜教，各位朋友有做這方面的也可以相互交流，相互學習。
干貨||激光在軌道交通行業中的應用系列之車輛激光焊接工藝
用于長直縫焊接的機械人手臂，已被各廠商所引進，來改善焊接穩定性;而開具有不同規格的坡口，通常留較小鈍邊，以確保熔透。激光一電弧復合焊優化焊接效率，顯示了激光和電弧的特點;同時減少了設備和人員投入，降低了焊接成本，并且可選較大鈍邊。
3）近些年軌道車輛的制造逐漸朝著輕量化方向不斷發展,以應對當前越來越嚴重的資源危機和環境危機。因此鋁合金等材料在軌道車輛制造中的應用開始越來越廣泛并逐漸有了替代鋼材料的趨勢。而對于鋁合金等輕質材料來講傳統的高溫焊接易使其出現變形情況不易控制焊接質量。而激光-MIG復合焊則可以很好的解決這一問題。不但焊接速度快、效率高且可以低熱輸入還具有電弧焊接良好的橋聯性和填充金屬熔敷效率高的特性。近年來鋁合金激光-電弧復合熱源焊接的研究異?；钴S,并開始走向工業應用。目前的研發的任務是完成車體端墻、端部側墻等樣件的試制,完成生產線改造及小批量產品試制。案例是5kw的CO2激光器,電弧功率1kw。利用激光-旁軸MIG電弧復合熱源焊接5083、600A5、6N01、7N01等鋁合金，一定程度上解決了單激光束焊接鋁合金時的反射率高、焊接熔深淺的問題。
以上就是關于車輛激光焊接工藝方面相關描述，伴隨我國持續加大對軌道交通的投入，軌道交通裝備產業將進入黃金發展期。
展開 
走近科研團隊系列報道：長春理工大學激光加工技術研究中心
圖7 高硬度微小型零件激光表面熔覆
圖8 高壓油泵凸輪軸激光熔覆梯度耐磨涂層
3、激光焊接技術方向
針對帶擋板齒圈機械加工難以成形的問題，采用擋板與齒圈分別加工制造，并利用高能激光束對異種鋼進行焊接，實現了異種鋼精密齒圈激光深熔焊接（如圖9所示）。2009年與日本千葉大學、鈴木公司共同開展的“鋼-鋁合金薄板連續-脈沖雙激光束焊接研究”工作，采用連續激光加熱熔化，脈沖激光穿透、攪拌及沖擊熔池的雙激光束焊接方法，通過脈沖激光打碎脆性金屬間化合物并在熔池底部形成根狀焊接結構，將焊縫剪切強度提高到了128MPa（如圖10所示）。針對多焊縫、復雜結構、薄壁類零件，采用有限元仿真與試驗驗證相結合的方法，在保證接頭強度的前提條件下，減小了產品的焊接變形，大大提高了產品的互換性和可靠性（如圖11所示）。
圖9 異種鋼精密齒圈激光深熔焊接
圖10 鋼-鋁合金薄板連續-脈沖雙激光束焊接
圖11 多焊縫、復雜結構、薄壁類零件激光焊接
4、激光復合焊接技術方向
激光-電弧復合焊接兼具有激光焊接和電弧焊接各自的優點，為中厚板材的高效連接提供了技術手段。項目組通過對激光與電弧相互作用機制的研究（如圖12和13所示），以及多能場耦合工藝參數的優化，實現了對6-12mm厚的高強鋼、高氮鋼以及鋁合金板材的連接（如圖14所示）。
圖12 激光-電弧復合焊接導電機制研究
圖13 電弧對光束形狀的影響
圖14 中厚板材激光-電弧復合焊接
5、激光增材制造技術方向
激光增材制造技術的出現，為工業級微通道換熱器的精密制造提供了一個嶄新、可靠、實用、方便、快捷而又高質量的工藝方法。
展開 焊接講座之電弧擺動(弧)寬度
所謂擺弧，被定義為「焊條與焊接方向概略成直角，交互地邊移動邊焊接的運棒方法」。而「交互地邊移動」的移動寬度，一般稱之為擺弧寬度。
如圖1所示，焊條（焊絲）從左邊向右邊移動再回到左邊時，左邊熔池尚在熔融狀態未凝固的狀況下，進行運條移至右邊再回到左邊的方法。在熔池未凝固而欲加大擺弧寬度，則必須提高電流加大熔池。加大熔池時，因提高電流故熱輸入量變大，此情況則會降低其保護熔池的效果，空氣中的氫等氣體會跑進焊縫金屬里面，其結果會造成沖擊值降低、容易發生氣孔等內部缺陷。
在 此 情 況
若不提高電流而擺弧又寬時，則造成(好像)兩邊的熔池已經凝固再焊接的情形。在這種情形，是無法把熔池的兩邊作充分的熔融，會導致造成夾渣或未熔合之缺陷。因此，須配合擺弧寬度來選擇適合的焊接電流范圍。針對擺弧寬度，除特別情況外，并無特別的限制，但為防止焊縫金屬機械性質的劣化或防止內部缺陷的發生，采取不作大幅度的擺弧寬度對于獲得良好的焊縫金屬機械性質是比較有利的。
欲獲得較適當且維持良好的焊縫金屬機械性質其全焊接的擺弧寬度，在手焊的情形，如圖2所示的為焊條直徑之3倍左右，在CO2（GMAW）焊接，如圖3所示約與噴嘴直徑相等。圖4所示「移動寬度」慢慢變大的堆焊。
在直行焊接中，對于焊渣是無法直接除去的，故焊接時采用半重迭法的連續焊接來改變此情況，而截至目前其擺弧寬度是其考慮的使用方式。
本文轉載自：京雷焊材G京群科技
展開 手工電弧焊中不同位置的焊接角度
多道焊接運條的角度還應針對焊縫所在位置，適當改變焊條角度，以使電弧推力對熔滴產生承托作用，才能獲得高質量的焊縫。橫焊的焊條方位如圖1-26所示。
仰焊
仰焊時，熔池倒懸在焊件下面，焊縫成形困難，容易在焊縫表面產生焊瘤，背面產生塌陷。焊接時，為使熔滴金屬在短時間內由焊條過渡到熔池中去，必須使用最短的電弧長度、較小直徑的焊條、稍快的焊接速度及合適的焊接電流;多層次焊接時，可采用月牙形和鋸齒形運條方式焊接。
為控制熔池面積，擺幅不宜太大，焊道應薄一些，以防止產生焊接缺陷。圖1-27所示為正確的仰焊的焊條方位。
（來源：網絡）
展開 技術 | 激光—電弧復合焊技術介紹
1.激光—電弧復合熱源焊接是什么？
基本原理
2.激光-電弧復合熱源焊接分類
激光—電弧旁軸復合
激光—電弧同軸復合
激光-TIG同軸復合
2.激光-等離子弧同軸復合
與傳統電弧焊相比：
●加熱區更窄，對外界敏感更小，引燃性好；
●密度更大，弧長更長；
●可旁軸復合，也可同軸復合；
●適合薄板對接、高速焊、鍍鋅板、鋁合金焊接。
激光—雙電弧復合
●焊接速度比一般的激光-MIG復合熱源提高33%，比埋弧焊提高800%。
●單位長度的能量輸入比普通的激光-MIG復合熱源減少25%，比埋弧焊減少83%，且焊接過程非常穩定，遠遠超過普通激光-MIG復合熱源的焊接能力。
3.激光是如何影響電弧能量傳輸的?
4.為什么要用激光-電弧復合熱源焊接？
提高熔深 激光與電弧相互作用吸引和壓縮電弧、提高電流密度，提高焊接熔深。
低成本 較低功率激光復合一定電流的電弧可獲得高功率等級激光器的焊接熔池。
展開 手工電弧焊最常見的6大焊接缺陷的產生原因及解決方法
焊接速度太快溫度上升不夠，又進行速度太慢電弧沖力被焊渣所阻擋，不能給予母材。焊縫設計及組合不正確。
2、解決方法
選用較具滲透力的焊條。使用適當電流。改用適當焊接速度。增加開槽度數，增加間隙，并減少根深。
裂紋
1、產生原因
焊件含有過高的碳、錳等合金元素。焊條品質不良或潮濕。焊縫拘束應力過大。母條材質含硫過高不適于焊接。施工準備不足。母材厚度較大，冷卻過速。電流太強。首道焊道不足抵抗收縮應力。
2、解決方法
使用低氫系焊條。使用適宜焊條，并注意干燥。改良結構設計，注意焊接順序，焊接后進行熱處理。避免使用不良鋼材。焊接時需考慮預熱或后熱。預熱母材，焊后緩冷。使用適當電流。首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力。
變形
1、產生原因
焊接層數太多。焊接順序不當。施工準備不足。母材冷卻過速。母材過熱。（薄板）焊縫設計不當。焊著金屬過多。拘束方式不確實。
2、解決方法
使用直徑較大之焊條及較高電流。改正焊接順序。焊接前，使用夾具將焊件固定以免發生翹曲。避免冷卻過速或預熱母材。選用穿透力低之焊材。減少焊縫間隙，減少開槽度數。注意焊接尺寸，不使焊道過大。注意防止變形的固定措施。
氣孔
1、產生原因
焊條不良或潮濕。焊件有水分、油污或銹。焊接速度太快。電流太強。電弧長度不適合。焊件厚度大，金屬冷卻過速。
2、解決方法
選用適當的焊條并注意烘干。焊接前清潔被焊部份。降低焊接速度，使內部氣體容易逸出。使用廠商建議適當電流。調整適當電弧長度。施行適當的預熱工作。
咬邊
1、產生原因
電流太強。焊條不適合。電弧過長。操作方法不當。母材不潔。母材過熱。
2、解決方法
使用較低電流。
展開 Fluent熔滴過渡電弧焊接模型分享(含UDF)
該模型可用于弧焊、激光電弧復合焊以及增材制造模擬，相比于Comsol，計算效率和精度更高，并且該模型考慮了電磁力和外加磁場，如有需要，該模型還可耦合其他多能場輔助激光加工模擬。
板對接仰位加障礙焊條電弧焊焊接，滿滿的都是技術
焊接參數
（1）試件組對?為了防止焊縫的縱向收縮，造成打底焊時終焊端坡口間隙變小影響焊接，要求定位焊時焊縫的終焊端間隙要比始焊端間隙大0.5mm左右。試件組對采用坡口內點固，始焊端間隙3.2mm左右，定位焊長度為15mm左右，終焊端間隙3.7mm左右，定位焊長度為10mm左右，并且終焊端定位焊點加厚一些以防止焊接時收縮。
（2）焊條角度?焊條角度與焊接方向夾角75°~85°，與試件兩側夾角為90°，如圖3所示。
圖3?焊條角度
（3）焊接參數?對試件擬定的焊接參數如附表所示。
3. 焊接操作
（1）打底焊?采用直流正接滅弧法，起弧焊接時必須把頭部偏移到障礙前方即始焊端方向，在定位焊處引燃電弧后，稍作停頓，對試件進行預熱，然后把電弧迅速向上送進，當聽見“噗噗”的聲音，證明坡口熔透，根部焊道形成良好，熔池方向形成0.5~1mm的熔孔時，焊條向前或向下迅速拉斷電弧，觀察熔池冷卻到一半時，再次引燃電弧，焊條送進的位置在熔池的1/2處，焊條不做任何擺動，焊條送到位置后保持一定的燃弧時間。如此反復焊接，第一根焊條燃燒完后焊道長度大概在7~10cm。第二根焊條準備焊接時應將頭部移到障礙的后端，視線從障礙的孔洞觀察熔池，焊條角度略有變化，前后角度70°～75°，左右焊條角度不變，如圖4所示。滅弧方法同第一根焊條一致，在過障礙時焊條角度向后偏移過大容易產生收弧縮孔，在收弧時快速連續滅弧兩到三次減緩熔池冷卻速度，以減少出現縮孔幾率。出現縮孔時須采用自制工具剔除或鋸掉。
圖4?焊接時焊工視線位置
（2）填充焊?填充采用直流反接連弧焊接，填充第一遍要采用大電流、大推力，這樣可以有效抑制打底時微小氣孔和夾渣等缺陷的產生。
展開 
機器人焊接電弧金屬3D打印技術，MX3D融資225萬歐元
△MetalXL
MetalXL使用機器人WAAM技術（電弧增材制造），可以在內部對進行大型工業3D金屬打印。軟件將工業機器人和電源連接在一起，并轉換為工業級3D金屬打印機，而CAPEX和OPEX則要低得多。MetalXL涵蓋了從端到端的工作流程，可一次完成從設計到零件的打印。MetalXL還具有先進的功能，可提高生產率、材料的一致性能和連續監控，包括自動校準、動態傳感器、實時操作反饋和高分辨率數據記錄。
△MetalXL工作流程
WAAM技術（電弧增材制造）
MX3D以在阿姆斯特丹市中心的3D打印不銹鋼橋梁而聞名，被視為機器人電弧增材制造（WAAM）行業的先驅。因此，公司希望這項技術可以為石油、天然氣、海事和工具等重工業打開AM優勢的大門。
△3D打印阿姆斯特丹不銹鋼橋
WAAM電弧熔絲3D打印技術（Wire Arc Additive Manufacture，WAAM）。一般情況下，WAAM是一種利用逐層熔覆原理，采用熔化極惰性氣體保護焊接（MIG）、鎢極惰性氣體保護焊接（TIG）以及等離子體焊接電源（PA）等焊機產生的電弧為熱源，熔化金屬絲材，并在程序的控制下，根據三維數字模型由線-面-體逐漸成形出金屬零件的先進數字化制造技術。具有以下優點：
沉積效率高
絲材利用率高
整體制造周期短、成本低
對零件尺寸限制少
易于修復零件
不僅如此，這項技術還具有原位復合制造以及成形大尺寸零件的能力。
展開 銅焊片和銅焊條的區別
銅焊片和銅焊條是兩種不同形狀的焊接材料，它們在使用和應用上有以下區別：
形狀：銅焊片通常呈平板或片狀，而銅焊條則呈長條狀。
焊接方法：銅焊片一般用于氧-乙炔焊接或氧-乙炔切割中，通過加熱使其熔化并填充焊縫。而銅焊條則主要用于電弧焊接或氬弧焊接方法中，通過電弧產生高溫來熔化焊材和母材。
應用范圍：銅焊片常用于維修和連接薄板金屬、黃銅和銅合金等材料，例如汽車散熱器、水管和家具制造等。而銅焊條適用于更廣泛的應用領域，包括管道焊接、大型金屬結構、電子元件制造等需要較大焊接強度和穩定性的場合。
焊接特點：由于形狀和使用方法的不同，銅焊片通常需要手工操作，焊接速度較慢但靈活度高。而銅焊條可與相應的焊接設備配合使用，焊接速度更快且適用于批量生產。
總的來說，銅焊片和銅焊條在形狀、應用范圍和焊接方法上有所區別，選擇適合具體需求的焊接材料取決于工作環境、要求的焊接質量和效率等因素。
展開 電弧焊2G橫焊板板對接開坡口焊接操作工藝指導教案
3、焊接時，由于上坡口的溫度高于下坡口，固在上坡口處不作穩弧動作，而迅速將電弧帶至下坡口根部上，作微小的橫拉穩弧動作，如此勻速進行。
4、蓋面時注意熔池與坡口邊緣要熔合良好，不要產生咬邊和未熔合缺陷。
焊接工藝參數對超窄間隙焊接熱裂紋的影響
摘 要：超窄間隙焊接中熱裂紋是一種很容易出現的缺陷，采用焊劑帶約束電弧超窄間隙焊接試驗,
通過改變焊接工藝參數和間隙寬度，研究其對熱裂紋的影響.
結果表明，焊縫成形系數與熱輸入和焊縫成形系數與間隙寬度的匹配關系是決定熱裂紋的主要因素.
在較小的焊縫成形系數和較大的熱輸入量下熱裂紋傾向較大，并且隨著間隙寬度的減小，焊縫中熱裂紋傾向明顯增加.
當焊縫成形系數增大到臨界值時焊縫中不產生熱裂紋，且臨界值隨熱輸入量的增大而逐漸增大，隨間隙寬度的增大而逐漸減小.
關鍵詞：超窄間隙焊接；熱裂紋；焊縫成形系數；熱輸入；間隙寬度
0 序 言
窄間隙焊接多數采用I形坡口，間隙寬度一般在7～20 mm之間，焊接時由于母材稀釋率大，焊接構件所受拘束度大，在焊縫中心或弧坑部位很容易產生熱裂紋[1]. 為了發現窄間隙焊縫中影響熱裂紋產生的因素，文獻[2]采用窄間隙埋弧焊方法對焊縫中的熱裂紋進行研究，研究發現，在間隙寬度最小為7 mm時，熱裂紋主要受焊接工藝參數和焊縫成分的影響. 熱裂紋同焊接參數的關系主要表現在焊道幾何形狀，尤其表現在焊縫成形系數φ上. φ值越小，產生熱裂紋傾向越大. 當含碳量較高時，熱裂紋傾向也增大. 在文獻[3，4]中，對窄間隙CO2氣體保護焊采用數值模擬的方法研究發現，窄間隙焊接中，熱裂紋也受熱輸入量、間隙寬度、焊接速度、脆性溫度區間等因素的影響，且提出焊接時采用較小的熱輸入量和較大的焊接速度及間隙寬度可避免熱裂紋的產生.
焊劑帶約束電弧超窄間隙焊接是一種熱輸入量低、焊接生產效率極高、焊接接頭力學性能優良，焊接殘余應力和殘余變形更小的焊接方法[5]. 其主要特征是采用間隙寬度為4 mm 的I形坡口，將焊劑帶置于坡口根部兩側，進行單道多層焊接. 在焊接過程中焊劑帶可有效的約束電弧，防止電弧攀升[6,7].
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