双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺

doi:10.3901/JME.2016.02.013

机械工程学报 ›› 2016, Vol. 52 ›› Issue (2): 13-18.doi: 10.3901/JME.2016.02.013

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双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺

樊丁, 盛文文, 黄健康, 石玗, 朱明

兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州 730050

收稿日期:2015-04-29 修回日期:2015-10-08 出版日期:2016-01-15 发布日期:2016-01-15
通讯作者: 樊丁，男，1961年出生，教授，博士研究生导师。主要从事焊接物理、焊接方法与智能控制及激光加工等方面的研究。 E-mail：fand@lut.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51465031)

High Effective Double-electrode GMAW Procedure#br#

FAN Ding, SHENG Wenwen, HUANG Jiankang, SHI Yu, ZHU Ming

State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Non-ferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050

Received:2015-04-29 Revised:2015-10-08 Online:2016-01-15 Published:2016-01-15

摘要/Abstract

摘要： 在介绍了双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊(双丝旁路耦合电弧(Double-electrode gas metal arc welding, DE-GMAW))高效焊接工艺原理的基础之上，采用双闭环反馈解耦智能控制系统，进行双丝旁路耦合电弧GMAW高速焊接工艺试验，测量双丝旁路耦合电弧GMAW母材热输入，分析双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺机理，并对双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺方法进行改进，进一步研究混合气体保护下的双丝旁路耦合电弧GMAW及其熔滴过渡行为，且开发出单电源双丝旁路耦合电弧GMAW。研究表明：采用双闭环反馈解耦智能控制系统使双丝旁路耦合电弧GMAW焊接过程稳定性更好、精确度更高且响应速度更快；旁路分流是实现高效焊接的同时降低母材热输入的关键；采用混合气体保护下的双丝旁路耦合电弧GMAW能进一步提高焊接过程稳定性，单电源双丝旁路耦合电弧GMAW能形成良好的焊缝成形，且设备成本低。

关键词: 工艺机理, 混合气体, 热输入, 双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊

Abstract: On the basis of introducing the high effective double-electrode gas metal arc welding(DE-GMAW) procedure, used decoupling control system for the high-speed DE-GMAW test, measured the base metal’s heat input of DE-GMAW, analyzed the technology and mechanism of DE-GMAW, and improved the DE-GMAW technology, further studied the mixed gas DE-GMAW and dripping transition behavior, and developed single power supply DE-GMAW. The results show that, using decoupling control system makes DE-GMAW welding process better stability, higher accuracy and faster response speed; bypass shunt is the key to realize the high efficiency welding and reduce the base metal’s heat input; Using mixed gas can improve the stability of DE-GMAW, single power supply DE-GMAW formatted good weld and reduced the equipment cost.

Key words: double-electrode gas metal arc welding(DE-GMAW), heat input, mixed gas, technology and mechanism

中图分类号:

TG444

樊丁, 盛文文, 黄健康, 石玗, 朱明. 双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺[J]. 机械工程学报, 2016, 52(2): 13-18.

FAN Ding, SHENG Wenwen, HUANG Jiankang, SHI Yu, ZHU Ming. High Effective Double-electrode GMAW Procedure#br#[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2016, 52(2): 13-18.

参考文献

[1] 殷树言. 高效弧焊技术的研究进展[J]. 焊接，2006，9(10)：7-14. YIN Shuyan. Research advance of high effective arc welding[J]. Welding & Joining，2006，9(10)：7-14.
[2] MICHIE K，BLACKMAN S，OGUNBIYI，et al. Twin-wire GMAW process characteristics and applications[J]. Welding Journal，1999，78(5)：31-34.
[3] UEYAMA T，UEZONO T，ERA T，et al. Solution to problems of arc interruption and arc length control in tandem pulsed gas metal arc welding[J]. Science and Technology of Welding and Joining，2009，14(4)：81-85.
[4] 樊丁，朱明，石玗，等. 旁路耦合电弧高效焊接工艺的数字化与智能化[C]//国际焊接特邀报告论坛. 上海：中国机械工程学会. 2013：42-47. FAN Ding，ZHU Ming，SHI Yu，et al. Digitalization and intellectualization for double-electrode gas metal arc welding process[C]//International Welding Special Report BBS. Chinese Institute of Industrial Engineering，Shanghai. 2013：42-47.
[5] ZHANG Y M，JIANG M，LU W. Double electrodes improve GMAW heat input control[J]. Welding Journal，2004，83(11)：39-41.
[6] 石玗，韩日宏，樊丁，等. 旁路耦合电弧焊温度场模拟及验证[J]. 物理学报，2012，61(2)：1-7.
SHI Yu，HAN Rihong，FAN Ding，et al. Numerical simulation of temperature field of DE-GMAW and its comparison with experimental measurements[J]. Chinese Journal of Physics，2012，61(2)：1-7.
[7] 黄健康，韩日宏，石玗，等. 双旁路耦合电弧 MIG 焊熔滴过渡受力分析[J]. 机械工程学报，2012，48(8)：44-48. HUANG Jiankang，HAN Rihong，SHI Yu，et al. Force analysis of metal transfer in dual bypass MIG welding[J]. Journal of Mechanical Engineering，2012，48(8)：44-48.
[8] 石玗，温俊霞，黄健康，等. 基于旁路耦合电弧的铝钢 MIG 熔钎焊研究[J]. 机械工程学报，2011，47(16)：25-29. SHI Yu，WEN Junxia，HUANG Jiankang，et al. Study on DE-GMAW MIG-brazing method for bonding steel with aluminum[J]. Journal of Mechanical Engineering，2011，47(16)：25-29.
[9] LU L H，FAN D，HUANG J K，et al. Decoupling control scheme for pulsed GMAW process of aluminum[J]. Journal of Materials Processing Technology，2012，212(4)：801-807.
[10] ZHANG Gang，SHI Yu，LI Jie，et al. Modeling，simulation and control of pulsed DE-GMAW welding process for joining of aluminum to steel[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering，2014，27(5)：978-985.
[11] LI K H，ZHANG Y M. Consumable DE-GMAW part 1：The process[J]. Welding Journal，2008，87(1)：11-17.
[12] LI K H，ZHANG Y M. Consumable DE-GMAW part II：Monitoring，modeling，and control[J]. Welding Journal，2008，87(1)：44-50.

双丝旁路耦合电弧GMAW高效焊接工艺

High Effective Double-electrode GMAW Procedure#br#

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[2]	李艳, 耿韶宁, 蒋平, 李元泰, 顾思远, 王建庄. 超高功率激光-电弧复合焊接飞溅演化行为及抑制方法[J]. 机械工程学报, 2024, 60(16): 98-107.
[3]	闫玉升, 钟史放, 徐连勇, 赵雷, 韩永典. 焊接热输入对X65管道粗晶热影响区应力腐蚀开裂行为的影响[J]. 机械工程学报, 2024, 60(12): 220-227.
[4]	杨智勇, 李武鹏, 李志强, 刘小龙, 李卫京. 搅拌摩擦焊多平面搅拌头对材料流动行为的影响[J]. 机械工程学报, 2022, 58(6): 81-90.
[5]	高炼玲, 余圣甫, 禹润缜, 何天英, 史玉升. 5356铝合金过渡端框电弧增材制造及组织与性能[J]. 机械工程学报, 2020, 56(8): 28-36.
[6]	陆旭锋,陈雅蓝. 变温环境下SF₆混合气体0.6 MPa压力特征曲线研究[J]. 电气工程学报, 2020, 15(3): 150-154.
[7]	阿荣;乔建设;李建萍;潘川;田志凌. Ti对低合金高强钢大热输入焊缝夹杂物的影响[J]. , 2014, 50(8): 34-39.
[8]	阿荣赵琳潘川田志凌. 硼对低合金高强钢大热输入焊缝韧性的影响[J]. , 2014, 50(24): 100-105.
[9]	安同邦;单际国;魏金山;杜全斌;彭云;田志凌. 热输入对1 000 MPa级工程机械用钢接头组织性能的影响[J]. , 2014, 50(22): 42-49.
[10]	肖晓明;彭云;娄宇航;肖红军;田志凌. EH40船板钢大热输入埋弧焊接头韧化机理研究[J]. , 2013, 49(8): 97-104.
[11]	卢庆华;陈立功;于治水. 基于内耗的振动焊接焊缝力学分析[J]. , 2010, 46(20): 97-100.