深熔tig的案例
技術 | 低合金鋼Q345的深熔TIG焊研究
摘要：針對8mm厚Q345低合金鋼的深熔TIG焊中焊接電流、焊接速度、保護氣體流量對Q345焊縫成型的影響進行了研究，并對成型較好的焊接接頭進行了硬度測試和金相觀察.試驗結果表明，雖然深熔TIG焊在對低合金鋼焊接時的焊接參數不穩定，焊接窗口較窄，不易形成良好的焊縫.但在適當的焊接條件下，可以實現深熔TIG焊對8mm厚Q345的一次性單面焊雙面成型，焊縫性能較好并且成型良好的焊縫區組織由鐵素體和少量針狀貝氏體組成，焊縫熔合區和熱影響區的硬度較母材上升了50%，無軟化現象.具有繼續研究深熔TIG焊應用于低合金鋼Q345的意義。
0 引言
目前大量中厚板用于船舶的建設，而船舶建設中70%的工作量和30%-50%的成本涉及焊接，當前常用的低碳鋼中厚板焊接方法有埋弧焊、二氧化碳氣體保護焊、多絲焊和激光一電弧復合焊等.
其中埋弧焊、二氧化碳氣體保護焊、多絲焊需要進行焊前處理，焊接工藝復雜且效率不高，激光一電弧復合焊需要精密的焊接條件以及復雜的焊接設備.所以很有必要對中厚板新的焊接方法進行研究.
深熔TIG焊是一種新穎的中厚板焊接方法，它是在傳統TIG焊接方法的基礎上，通過大電流(>300A)形成的較大電弧壓力與熔池液態金屬表面張力實現相對平衡形成小孔而實現深熔焊的焊接方法,具有高速、高效、低成本的優勢.
本文使用低合金鋼Q345，由于Q345系列鋼用于中厚板的焊接時間久，在中厚板的產量中所占比例大，涵蓋品種規格范圍最多，選用Q345的其中一種作為試驗材料具有一定的代表性.
展開 為什么選擇K tig 深熔氬弧工藝焊接不銹鋼？
Keyhole TIG（K-TIG）深熔氬弧技術將傳統氬弧焊的高品質和清潔度與等離子焊接工藝的穿透深度相結合。 這項專利技術是對鎢極氬弧工藝進行廣泛而科學研究，以及電弧特性，焊池穩定性，散熱和工藝效率方面的創新成果。
K TIG深熔氬弧焊擁有8倍于GTAW的穿透率，使其能夠在單道次厚度為16 mm的材料中執行X射線質量焊接，而無需邊緣倒角。 由此產生的焊接速度高達傳統TIG / GTAW的10倍。 耗氣量減少90％以上，焊絲消耗量減少超過90％。K TIG深熔氬弧焊工藝的物理特性在焊接電弧中產生高能量密度，從而打開“鎖眼”并完全穿透被焊接材料并高速焊接。 與鑰匙孔幾何形狀相關的表面能量的最小化和電弧氣體的相對不受限制的出口的組合產生了非常穩定和良性的熔池。通過該過程產生的表面張力防止熔池內的熔融金屬從根面掉落進而達到動態平衡。
K TIG深熔氬弧焊焊炬設計用于將高電流電弧轉換為等離子體射流，完全穿透材料并在材料底部形成高表面張力熔池。 通過控制表面張力，K TIG深熔氬弧焊可以在焊接時保持并穩定熔融材料的重量。 這個過程的穿透能力因材料而異，例如它可以在厚度為13毫米的奧氏體不銹鋼上實現全焊透的單道焊接，也可以在16鈦合金上實現全焊透的單道焊接。 這種令人印象深刻的熔深能力的一個關鍵優勢是，不需要邊緣倒角或組對縫隙，所需要的只是一個簡單的方形對接。
不銹鋼焊接應用
不銹鋼K TIG深熔氬弧焊接的材料范圍在3毫米和13毫米之間。在此厚度范圍內，1G和2G位置均可實現完全穿透式對接焊接，單道次焊接，以及不銹鋼縱縫和環縫焊接，不銹鋼壓力容器和罐體非常適合應用這一工藝。熔深是K TIG深熔氬弧焊對焊接生產率產生巨大影響的關鍵，實現全焊透而不需要邊緣坡口的能力可節省大量時間和資源，降低成本并增加利潤。
展開 如何使用深熔氬弧（K tig）焊接鈦及鈦合金
這種令人印象深刻的熔深能力的一個關鍵優勢是，不需要邊緣倒角或組對縫隙，所需要的只是一個簡單的方形對接。
鈦合金焊接應用
鈦合金K TIG深熔氬弧焊接的材料范圍在3毫米和16毫米之間。在此厚度范圍內，1G和2G位置均可實現完全穿透式對接焊接，單道次焊接，以及鈦合金縱縫和環縫焊接，鈦合金壓力容器，管道和罐體非常適合應用這一工藝。熔深是K TIG深熔氬弧焊對焊接生產率產生巨大影響的關鍵，實現全焊透而不需要邊緣坡口的能力可節省大量時間和資源，降低成本并增加利潤。相比之下，傳統的TIG焊接工藝需要復雜的V型或J型槽制備工藝，其中在槽制備過程中將金屬母材去除再填充昂貴的焊絲，并且為了確保一致性，必須由昂貴的機器制備。
由于傳統鎢極氬弧焊熔深局限性，在焊接鈦合金中厚板時需要多層多道施焊，不僅消耗大量的昂貴焊絲和保護氣體，焊接效率也非常低。
鈦合金因焊接時很容易扭曲而聞名，K TIG深熔氬弧焊一次完全穿透材料的焊接能力意味著收縮和變形顯著減少，這對于管道焊接尤其有益。
K TIG深熔氬弧焊是自動焊接工藝， 自動化的要求非常簡單：穩定一致的行駛速度和堅固的操作架。 K TIG深熔氬弧焊系統可以與客戶現有設備如操作機，滾輪架，變位機，拼板機以及機器人進行整合，節省投資成本
在鈦合金焊接中使用這種工藝的其他好處包括：
組對準備和設置，在生產制造環境中很難實現對接零間隙和錯邊。K TIG深熔氬弧焊有能力在板厚15%的錯邊和間隙的情況下維持穩定的熔池，這是其他小孔焊接工藝（例如等離子弧焊接和激光焊接）無法比擬的。
清洗， K-TIG的清洗要求是氬弧焊接的典型要求。 在鈦合金中，吹掃氣體對于確保清潔根部焊道是必需的， 當用K-TIG焊接鈦合金時，我們建議用100％氬氣吹掃。
保護氣體， 用深熔氬弧焊對鈦合金進行焊接的首選保護氣體用100％氬氣焊接。
耗材，比如焊絲和氣體。
展開 K tig深熔氬弧焊
K tig深熔氬弧焊機是一種新型的自動氬弧焊焊接系統。K tig深熔弧焊與小孔等離子焊接的原理有本質區別，等離子焊接需要壓縮電弧，焊接能量密度很高，而高效深熔弧焊焊接法電弧不經過壓縮，主要是靠電流形成的電弧力與液體金屬靜壓力、表面張力保持熔池的動態平衡。
這種動態平衡的保持是K tig深熔弧焊焊接工藝的關鍵，K tig深熔氬弧焊機是焊接特殊金屬(熔溶金屬粘度大)中厚板的理想方法。
由于這種焊接方法的物理機制，它非常適合焊接低熱傳導的材料，如不銹鋼、鎳基合金、鈦合金、鋯合金及鈷合金等。這些較貴的金屬要求高的焊縫質量和成形，高效深熔氬弧焊焊接能提供高的焊接質量和效率，其焊縫為100%的母質層，沒有多條融合線，完全消除了夾渣、氣孔以及常見的焊縫缺陷。高效深熔弧焊的無波紋焊接熔池保證了蓋面層與打底層的超高質量，完全不需要背面清根、表面拋光與打磨。
K tig深熔氬弧焊的一個優勢是工件的準備很簡單，在其能熔透的厚度下不需要開坡口（超過其熔透厚度部分才需要開V型坡口），碳素合金鋼的一次焊穿厚度為10毫米、不銹鋼及鎳基合金等為13毫米、鈦合金、鈷合金和鋯等為16毫米,只要將焊接邊緣切割整齊，裝配好，便可實現單面焊雙面成型的效果。切割方法可以是熱切割、剪切割或機械加工，也可同步填充焊絲蓋面，目的是減少咬邊，用來補償接口間隙、調節余高、或用來改變焊縫金屬的顯微組織。
安陽安達機械設備有限公司
展開 
KTIG深熔氬弧焊（深熔tig）焊接鈦容器
K-TIG（Keyhole TIG Welding），也叫小孔 TIG 焊，它是在傳統 TIG 的基礎上，通過大電流（>300A）形成的較大電弧壓力與熔池的液態表面金屬張力實現相對的平衡，形成小孔而實現深熔焊的焊接方法。它和等離子電弧有相似之處，但和等離子實質還不一樣，它是靠自然狀態（非壓縮電弧）在母材兩個面的連接處逐漸的割出一個小孔，然后再結合母材，而不需要填充（也不需要開坡口），節約了焊材，而對于 16mm 以下鈦板，可一次性焊透，做到單面焊雙面成型，從而大大提高了生產效率。安陽安達機械設備有限在國際領先的KTIG焊接工藝基礎上與國內高校聯合開發出穩定性更強的深熔tig焊接系統，目前已在國內外多個領域得到應用
TITAN metal fabricators主要使用鉭、鈮、鋯、鈦和高鎳合金等耐腐蝕的材料生產熱交換器和壓力容器，是全球公認是活性金屬工藝設備領軍制造企業。
工藝分析
TITAN公司使用的為二級鈦，板厚9.5mm,縱縫，長度是2.44米
原有工藝：
手工氬弧焊
開坡口，45度角
裝配間隙2.5mm
焊接前清除焊接區域的表面氧化層及油污
焊絲：2.4和3.2mm
焊道：4
焊接速度：75-100mm/min
TITAN的手動TIG工藝需要一個深度較大的坡口和4個手動焊道，導致大量的準備時間和費用，以及大量的填充材料，相應的勞力，氣體和焊絲成本高。 雖然TITAN即使在手動過程中也能保持卓越的焊接質量，但是多次焊接會造成缺陷，從而導致返工。
TITAN的手動TIG工藝需要大量磨削，這導致了專用鈦砂輪的顯著消耗成本。
展開 深熔tig 焊接14CrMo耐高溫鋼
材質：14CrMo耐高溫鋼
板厚：12mm
組對形式：方形對接，不留間隙
焊接工藝：深熔tig,不加絲
正面成型效果
背部成型效果
不要選擇高熔深K TIG深熔氬弧焊的八種情況
只焊接薄板
深熔氬弧焊（KTIG）的優勢主要體現在中厚板焊接，如果您主要焊接1-2mm薄板，傳統的氬弧焊就可以滿足要求。
2.我大部分的焊接都是銅，鋁或低質量碳鋼”
深熔氬弧焊（K TIG）系統不適用于銅，鋁或低質量碳鋼，因為它們具有太強的導熱性能。
深熔氬弧焊（K TIG）非常適用于不銹鋼，鈦，雙相不銹鋼等耐腐蝕和特殊材料， 高品質低硫碳鋼也可使用深熔氬弧焊（K TIG）系統。
3.只焊接小直徑管道
深熔氬弧焊（K TIG）是一種大電流，高速度的工藝，焊接小口徑管道（75mm及以下）具有挑戰性，因為深熔氬弧焊（KTIG）焊接過程如此之快， 直徑為50mm，厚度為3mm的管子的平均行進速度為1000毫米/分鐘，因此我們僅需12秒即可完成焊接，材料通常太熱以至于無法連接。
4.只做戶外現場焊接
深熔氬弧焊（K TIG）系統專為車間生產制造環境而設計。 當您的K TIG系統在執行重復的生產工作時，將實現最大的投資回報率,該技術可以實現可靠，高質量，超快速的焊接,而且暫載率為100%，可實現連續焊接。
5.必須給材料開坡口
深熔氬弧焊（K TIG）適用方形對接。
深熔氬弧焊（K TIG）系統只需要在大多數厚度范圍內進行方形對接準備， 不需要開坡口和間隙，也不需要填充材料。如果您的板材非常厚，可以開Y型坡口使用 深熔氬弧焊（KTIG）做超厚打底焊，然后再使用埋弧焊或其他工藝進行填充蓋面。
6.焊接工裝無法提供穩定的焊接速度
深熔氬弧焊（K TIG）唯一重要的要求就是焊接過程穩定性。
深熔氬弧焊（K TIG）是一種精密的工藝，它使用復雜的物理學來維持電弧力與金屬表面張力的平衡，不一致的速度將導致不一致的焊接效果。深熔氬弧焊（KTIG）不需要任何花哨的工裝，只需要可靠的滾輪架，操作機，拼板機或變位機就可以完成工作。
展開 K tig 深熔氬弧焊與小孔等離子焊接工藝對比
K tig 深熔氬弧焊（KEYHOLE TIG）是一種高速單通道，全熔透焊接技術，焊接速度比普通TIG焊接快10倍
材料厚度可達16毫米，通常以等離子焊接速度的兩倍速度工作。
K tig 深熔氬弧焊（KEYHOLE TIG）適用范圍廣泛，尤其適用于低導電性材料，如不銹鋼，鎳合金，鈦合金以及大多數耐腐蝕和特殊材料。它可以輕松處理管道，平板，繞線，容器，罐體和其他材料的縱縫和環縫焊接：
鈦合金3mm至16mm
不銹鋼3mm至13mm
碳鋼3mm至10mm
深熔氬弧焊焊接速度極快，大大降低了勞動力成本，焊接周期時間，返工和維修成本，燃氣和電力的使用。
深熔氬弧焊的單程全穿透焊接可顯著減少或消除磨削和返工。
深熔氬弧焊工藝極大地減少或消除了焊絲的需求，消除了邊緣倒角，只需要一個方形對接接頭，可以無間隙組對，組對誤差允許范圍0-2mm
深熔氬弧焊（KEYHOLE TIG）與小孔等離子焊接（PAW）的原理有本質區別，等離子焊接需要壓縮電弧，焊接能量密度很高，而高效深熔弧焊焊接法電弧不經過壓縮，主要是靠電流形成的電弧力與液體金屬靜壓力、表面張力保持熔池的動態平衡。
深熔氬弧焊與等離子焊接的主要區別表現在如下方面：
1.熔深：
等離子焊接的上限是10mm，但是通常用于4到6mm的打底焊，然后使用TIG填充蓋面。
深熔氬弧焊在16毫米鈦，14毫米鋯，13毫米奧氏體不銹鋼，哈氏合金，鎳鉻鐵合金和各種鎳鈷合金以及9毫米導電材料（如鐵素體鋼和碳鋼）中實現了單面焊雙面成型。
2.焊接速度：
等離子焊接的最大速度為500mm/min,深熔氬弧焊的最大焊接速度可以達到900mm/min
3.復雜程度：
等離子焊是所有電弧焊過程中最復雜的一種，在等離子體和保護氣體流量之間以及電流，孔口直徑和對準之間需要嚴格準確的平衡。
深熔氬弧焊操作非常簡單。
展開 深熔氬弧焊機KTIG工藝熱輸入量
使用K TIG深熔氬弧焊時的熱量輸入
對于K TIG深熔氬弧焊，許多人認為鎖孔TIG工藝由于高電流強度而導致高熱量輸入。
雖然K-TIG焊接的電流更高，但是該工藝的非常高的速度加上其更深的穿透性，允許更少的焊道，導致適度的熱輸入，這在正常范圍內。
例如，10mm厚的304不銹鋼的K TIG焊接的熱輸入總量約為1.4kJ / mm。 在所有K TIG深熔氬弧焊焊縫中，一個狹窄的熱影響區（HAZ）已被證明是可重復的穩定結果。
安陽安達機械設備有限公司可以為您解答更多有關K TIG深熔氬弧焊技術問題
聯系電話：13939987689
展開 技術 | 焊接領域新革命——高溶深焊接（k-TIG焊）
k-TIG通過“基于鎖孔效應TIG深熔焊焊機控制系統”配以專用焊槍，通過計算機系統對焊接物的材料、厚度、工藝參數等進行精密計算，實現焊接過程的精確控制，從而實現焊接作業的自動化，可以通過電腦程序對焊接參數進行動態調整，以確保可重復的超高焊接質量。
k-TIG系統可為多種焊接應用節省大量的人力、材料、能源。非常適合焊接不銹鋼、鎳基合金、鈦合金、鋯合金、鈷合金、白銅等。
這些較貴的金屬的加工要求高的焊縫質量和成形，高效深熔弧焊焊接能提供高的焊接質量和效率；同時在普通低碳鋼中厚板焊接、厚板深坡口打底工藝上，其質量、效率及成本的優勢是目前其它技術無比擬的。因此比傳統的埋弧焊、GMAW更具有競爭優勢。
k-TIG焊接系統功能特點
焊接實現自動化。
操作簡單，操作工人經過兩天培訓可獨立操作。
焊接速度快，速度是普通TIG/GTAW的5-10倍以上。
在一定厚度下，焊接工件不用開坡口，能實現單面焊雙面成型，焊縫美觀，變形量小，背面不用清根。
背面焊縫寬度2-3毫米，正面焊縫寬度通常為板厚度的1.5倍左右。
單面焊雙面成型，不需開坡口和添加焊材便可實現凸焊縫，必要時可同步蓋面。
焊接容錯率高，在一定厚度下，焊接工件的間隙及錯邊量可達2毫米。
焊接包括碳素合金鋼，不銹鋼，鈦合金，鎳基合金鈷合金和鋯等材料，能保證超常的焊接速度和質量。
焊接過程采用氬氣保護。
焊接效率高，能耗低。
設備維護成本低。
應用領域
1、石油化工行業。
2、食品和制藥行業。
3、水處理行業。
4、發電廠（包括核電工業）。
5、航空航天。
6、造船。
7、鍋爐及壓力容器（主要包括：管道，熱交換器，壓力容器，儲罐，柱形物，反應器等常壓及高壓管道容器制造過程的直焊逢和環焊縫的焊接）。
展開 影響焊接質量的十大因素
K TIG深熔氬弧焊先進的焊接技術可提供高質量，單焊道，全熔透GTAW焊接。
5.多層多道焊
當較厚材料的焊接需要多次焊接時，氣孔的可能性，焊道間的夾雜物和不完全熔合都顯著增加。 此外，焊道需要清潔和研磨，增加了夾雜物的可能性。
減少焊道焊層對提高整體焊接質量至關重要。 例如，KTIG深熔氬弧焊可以在單焊道中完成鈦合金（最大16mm）和不銹鋼（最大13mm）全熔透不需要開坡口和添加焊絲。 因此，KTIG深熔氬弧焊焊縫為100%母材沒有熔合線，無需內部清理或磨削，大大降低了缺陷的可能性。
6.消耗品存儲
一個經常被忽視的因素，為提高您的焊接工藝質量請正確存儲您的消耗品，以確保它們沒有污染物。 這將有助于防止質量問題，例如過量的渣流動性，氣孔率，粗糙的焊接表面，難以去除的渣，以及可能最重要的是，增加的可擴散氫通常導致開裂。 因此，填充焊絲，砂輪，甚至是處理材料的手套都應存放在干燥的地方。 特別是，確保焊條和焊絲的存放說明必須遵守制造商的要求 - 許多焊條必須存放在一定溫度以下，并且某些焊絲必須存放在建議的濕度水平以下。
7.材料和工件存儲
存儲材料和工件的方式與存儲耗材的方式同樣重要。 因此，請務必將您計劃焊接的所有工件存放在無污染物的干燥區域。
8.氣體選擇
您必須為要應用的焊接工藝選擇合適的氣體。 合適的氣體具有一系列優點 - 它可以保護熔池免于暴露在大氣中，促進穩定的電弧，并顯著影響焊接沉積物的質量。
例如，當使用GTAW焊接不銹鋼時，氬氣和氫氣的混合物會產生令人印象深刻的結果，通過增加電弧的熱量從而增加穿透力。 焊接雙相和超級雙相不銹鋼時，添加氮氣有助于保持材料內奧氏體和鐵素體之間的相平衡。
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