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首页套圈保护对步进电弧螺柱焊电弧行为及效率的影响
"该研究主要探讨了保护套圈在步进式电弧螺柱焊中的应用及其对焊接电弧行为的影响。" 步进式电弧螺柱焊是一种高效的焊接技术,它通过控制电弧的燃烧和螺柱的送进实现对工件的精确焊接。在本文中,研究人员利用自行设计的步进式电弧螺柱焊枪,引入了套圈作为焊接过程的保护措施。套圈的作用在于提供一个相对封闭的环境,减少焊接过程中的氧化、飞溅以及外部环境对电弧稳定性的影响。 通过对焊接过程中电流和电压波形的实时采集和分析,研究发现套圈保护显著改善了电弧的行为。在套圈的保护下,电弧能够更加稳定地燃烧,减少了熔化金属因短路引起的不稳定性。此外,由于套圈的存在,螺柱送进过程中无电弧的时间显著缩短,这意味着焊接过程更加连续,提高了焊接效率。 焊接电弧行为的优化意味着电弧对焊接接头的加热更有效率,能量传输更加集中。这不仅有助于提高焊接质量,还可能在一定程度上缩短整个焊接时间。与传统无保护的步进式电弧螺柱焊相比,套圈保护下的焊接工艺在保证焊接质量的同时,有可能在一定范围内减少焊接周期,从而提升生产效率。 关键词如电弧螺柱焊、套圈和焊接过程电弧行为揭示了研究的核心内容。电弧螺柱焊是焊接领域的一种重要技术,而套圈的引入则为这一技术提供了新的优化方向。焊接过程电弧行为的研究对于理解焊接过程的物理机制、改进焊接工艺以及开发新的焊接方法具有重要意义。 总结来说,该研究通过实验证明了保护套圈在步进式电弧螺柱焊中的积极效果,它能够改善电弧稳定性,减少短路现象,提高焊接效率,并有可能缩短焊接时间。这一发现对于焊接工艺的优化和工业生产效率的提升具有实际应用价值。
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中国机械工程第
16
卷第
21
期
2005
年
11
月上半月
保护套圈对步进式电弧螺柱焊过程
电弧行为的影响
池
强
l
张建勋
I
付继飞
2
张友权
2
1.西安交通大学,西安,
710049
2.
中国冶金建设集团公司建筑研究总院,北京,
100088
摘要:利用自行研制的步进式电弧螺柱焊枪,采用套圈作为焊接过程的保护方式,研究了
套圈保护步进式电弧螺柱焊过程。对焊接过程的电流及电压泼形进行采集,分析焊接过程的
电孤行为。实验结果表明,在套圈保护下,步进式电弧螺柱焊过程电弧稳定燃烧,熔化金属短
路现象明显减少;螺柱送进过程的"元孤"时间缩短。焊接过程电孤行为的改善提高了电弧对
接头的加热效率;与元保护步进式电弧螺柱焊相比,套圈保护步进式电弧螺柱焊可以在一定范
围内缩短焊接时间。
关键词:电弧螺柱焊;套圈;焊接过程;电弧行为
中图分类号:
TG453
文章编号:
1004-132
X
(2005)21-1962-04
Effects
of
Shield
Ferrules
on
the
Arc
Behavior
in
Stepping
Arc
Stud
Welding
Chi
Qiang
1
Zhang
Jianxun
1
Fu
Jifd
Zhang
Youquan
2
1.
Xi'an
Jiaotong
University
,
Xi'an
,710049
2.
Central
Research
Institute
of
Building
and
Construction
,肌
1CC
Group
, Beijing,
100088
Abstract:
Based
on
self
-
made
stepping
arc
stud
welding
gu
口,
the
welding
process
adopting
fer
rules
as
arc
shield
was
studied.
Through
the
acquisition
of
welding
currents
and
voltages
during
weld-
ing
,
the
arc
behavior
of
welding
process
was
analyzed.
It
is
indicated
from
the
test
results
that
the
arc
burns
stably
in
ferrules
shielded
stepping
arc
stud
welding.
The
short
circuit
of
molten
metal
is
de
creased.
The
non
-
arc
time
during
stud
plunge
is
shortened.
The
improvements
of
arc
behavior
in
welding
heighten
the
utilization
ratio
of
arc.
Comparing
with
non
shielded
welding
,
the
welding
time
in
ferrules
shielded
stepping
arc
stud
welding
can
be
shortened
in
some
degrees.
Key
words:
arc
stud
welding;
ferrule;
welding
process;
arc
beha
vior
O
引言
电弧螺柱焊是一种高效、高质量的螺柱焊接
方法,其应用始于
1939
年的造船行业
[IJ
。在工件
上焊接螺柱类紧固件可以代替费时费力的例接、
钻孔和攻丝方法。经过
60
多年的发展,电弧螺柱
焊已广泛应用于建筑、汽车制造、炉窑等众多领
域
[2-4J
。
电弧螺柱焊的基本原理是在待焊螺柱与工件
间引燃电弧,当螺柱与工件被加热到合适温度时,
在外力作用下,螺柱送入工件上的焊接熔池形成
焊接接头。根据焊接过程中所用焊接电源的不
同,传统电弧螺柱焊可以分为普通电弧螺柱焊和
电容储能电弧螺柱焊两种基本方法
[5J
。在普通电
弧螺柱焊的应用中,套圈保护是常用的一种焊接
过程保护方法。
步进式电弧螺柱焊
(SASW)
是基于新式焊枪
收稿日期
.2004-12-06
基金项目:高等学校骨干教师资助计划资助项目
• 1962 •
的焊接方法,文献
[6J
介绍了步进式电弧螺柱焊枪
及其控制系统的研制情况以及焊接过程的初步实
现。为了提高步进式电弧螺柱焊的实用性,需要
对其进行系统研究。本文主要研究套圈保护步进
式电弧螺柱焊过程,分析保护套圈对焊接过程电
弧行为的影响。
1
实验设备及材料
1.
1
焊接设备
焊接设备包括焊
接电源、焊接控制器
及焊枪。步进式电弧
螺柱焊枪的结构原理
如图
1
所示。采用手
MCS-51
单片机系统
控制焊枪及焊接过程
的实现。实验中,选
用型号为
ZXG
- 300
螺
步进电机
螺母
夹具
图
1
步进式电弧
螺柱焊枪结构
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