热丝钨极氩弧焊焊接工艺试验.docx

热丝钨极氩弧焊焊接工艺试验摘要：本文论证了HOT-TIG焊接方法引深使用的可行性经过工艺性试验、焊接性性能试验及分析使自动HOT-TIG焊接方法经过变化、改进成为适应叶轮开槽焊的一种新焊接方法。关键词：叶轮HOT-TIG性能焊缝质量变形效率【分类号】：TG444.74引言叶轮是压缩机的心脏焊接是焊接叶轮制造的关键。开槽焊叶轮的焊接制造最具典型性。1、进一步提高焊缝的综合性能。开槽焊时槽体焊缝是轴盘或盖盘的一部分。更为有效的提高槽体焊缝质量、性能、使母材性能得到更好的利用。2、控制焊接变形。减小焊接时的热输入量使焊接应力得到减小。3、改善劳动条件、提高的焊接生产效率。本项目对上述存在的问题进行了大量试验。从反向推论的角度出发论证了HOT-TIG焊接方法引深使用的可行性并经过试验使自动焊接方法的HOT-TIG焊接方法经过变化、改进成为适应叶轮开槽焊的焊接方法。焊接性能试验表明：结合焊丝采用HOT-TIG方法焊接的KMN材料的焊接接头在屈服强度达到1000Mp时冲击功大于50J；在屈服强度为700Mp时冲击功大于110J。比手工电弧焊的相应数据提高一倍已与母材相近。试验取得重大成果。一、焊接方法的可行性分析1、HOT-TIG焊接方法：HOT-TIG是较高端的全自动的焊接方法在重要的制造业有应用尤其在国外。但使用量不大。主要原因是：自动填丝同时焊丝在到达电弧前自行加热是HOT-TIG的特点这一特点要求电弧的弧长要很稳定。为了保证电弧稳定要附有笨重而精密的电弧反馈调节器。同时为了运行灵敏焊丝要采用细丝。细丝要保证充填效率就要提高送丝速度这样很小的弧长波动就会造成电弧不稳。如果焊接过程中产生变形则自动焊接过程要停止。因此HOT-TIG要求被焊工件是很规则来保证电弧平稳。开槽焊叶轮的精度控制已达到很高的程度要进行流道内检测。因此叶轮轴盘要一定的厚度来保持工件的刚度。试验证明细丝HOT-TIG焊接过程也因为工件的微小变形而难以进行。因此有可能提高焊接质量的HOT-TIG方法在叶轮开槽焊中使用受到了制约。2、可行性分析如何保持优点避免制约是关键。从反向推论的角度出发如果电弧过程不稳高速送丝就会振荡。把高速送丝改变为较速送丝利用电弧的自我调节能力代替笨重而精密的电弧稳定系统就会保持电弧弧长使焊接过程得以进行。这样粗丝半自动HOT-TIG方法浮出水面。二、调试及工艺性试验在设备工艺调试的基础上进行了焊接工艺试验。焊接设备：MW5000全数字化热丝钨极氩弧焊接系统1、不同直径焊丝对电弧形态及焊缝成型的影响不同直径焊丝进行焊接试验。焊丝牌号：H08Mn2Si保护气体：100%Ar试试板材料：16MnR规格：20X200X500.焊接电弧成型试验结果：焊接的电流、电压恒定为150-160A、13V时：实验焊丝为0.8、1.0、1.2（mm）焊丝时焊缝成型均会出现不能形成稳定电弧、熔池不稳定、成型不易控制等现象；但当焊丝直径为1.6（mm）焊丝时焊缝成型均会出现电弧稳定成型好。2、电弧稳定灵敏度试验不同直径焊丝电弧弧长变化时对电弧稳定性影响的试验。焊丝牌号：H08Mn2Si、保护气体：100%Ar、试板材料：16MnR、试验焊接电流：160―170A、焊接电压：13V。电弧稳定性试验结果：同样实验焊丝为0.8、1.0、1.2（mm）焊丝时电弧稳定性均会出现电弧中断、电弧不稳断弧焊缝不连续等现象；但焊丝直径为1.6（mm）焊丝时电弧稳定性出现电弧不受影响焊缝过渡稳定。三、焊接性能试验KMN材料焊缝机械性能进行试验。试验母材：KMN规格：13X150X300mm试验焊丝：JW-2CM焊丝直径：1.6mm保护气体：100%Ar气体流量：20L/Min。焊前试板预热温度150度。焊接位置为水平焊接试板经无损检测合格、消应力后焊接试板0706按KMN-I级热处理规范淬火、回火。焊接试板0706的焊接接头拉伸性能见表五冲击试验结果见表六。四、试验现象及分析1、焊丝直径的影响：粗丝HOT-TIG焊接焊丝直径对焊接电弧的稳定有决定性的作用。焊丝直径为1.6mm时电弧只靠自我调节能力就可代替电弧稳定系统保持焊接时的电弧弧长使焊接过程得以顺利进行。焊接时热丝加热电流可达100A焊接熔敷效率大大提高。同时母材的热输入量减小。试验证明最初的设想是正确的具有可能性。2、粗丝半自动HOT-TIG方法的焊接变形试验中发现通常的反变形量规则不适用于本试验采用的焊接方法。