双丝焊接的研究现状

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双丝焊是一种十分有效的焊接方法，因为它可以同时提高熔敷效率和焊接速度。最近这些年来，日本、瑞士、德国、中国等国家研究人员对双丝焊焊接工艺及电源展开了大量的研究工作，在提升熔敷效率、焊接速度、焊接质量等方面取得了很大的成绩。在现代的工业生产中，双丝焊的应用越来越广泛，比如说在汽车及其零部件制造业、铁路机车、压力容器制造及仪器仪表等行业。68178

双丝焊设备有两种结构：Twin arc法-两根焊丝共用一个气体喷嘴和一个导电嘴；Tendem 法[20]-两根焊丝共用一个气体喷嘴，但分别使用单独的导电嘴。它有两个送丝机、两个焊接电源以及共同的送双丝的电缆。采用脉冲MAG/脉冲MIG焊，保持两个电弧交替的燃烧，这样避免了两个电弧之间的相互干扰。它的性能特点有三点：

1.焊接的质量高，焊缝成形美观，焊接铝的时候可以减少气孔量；

2.能够焊接低合金钢、不锈钢、低碳钢和铝；

3.焊接速度高。在焊接薄板时，焊速能够达到3-6m/min,是普通的单焊丝的6-11倍；焊接厚板的时候，可以采用Ф1.2mmd的焊丝。因为输入的电流较大，因此使焊丝干伸长部分的电阻热提高了，焊丝的融化速度可以大大提高。

双丝焊因为它的焊接效率高引起人们越来越多的关注。国内外对于多丝焊的研究都是起始于双丝埋弧焊。双丝埋弧焊最早于1948年开始应用。双丝埋弧焊包括串列双弧和单电源双丝两种。串列双弧中双丝的每根焊丝分别是由独立的焊接电源单独供电的，它具有熔敷速度高、熔深大、焊缝金属的稀释率比较靠近单丝埋弧焊的特点，因此大大提高了焊接质量和焊接速度。如果采用单电源就能够得到比较高的的稀释率和熔敷速度，但是其熔透的能力要比单丝低，所以较适合于窄间隙焊接。现在，双丝埋弧焊已经在实际的工业生产中得到了广泛的应用。论文网

上海交通大学的何德孚[21]教授对单电源双丝埋弧自动焊进行了研究，得出的结果是单电源双丝埋弧自动焊是一种热输入低、高焊接速度、熔敷速率高的埋弧焊方法。通过改变焊丝焊丝间距和焊丝的排列方式，可以充分的调节其焊缝成形的熔宽、熔深以及稀释率。这样既能够用于稀释率要求较低的耐腐蚀或耐磨表面的埋弧堆焊，也能够适用于各种角接、对接焊缝的单道或多道高速埋弧焊。

哈尔滨工业大学材料科学与工程学院的杨春利教授[22]对高强铝合金厚板双丝MIG焊接的工艺进行了研究，成功地建立了高强铝合金厚板双丝MIG焊焊接参数采集系统以及熔滴过渡高速摄像系统,得到了不同工艺条件下的脉冲的熔滴过渡的形式。实验结果表明如果采用脉一滴工艺规范则焊缝成形比较好,工艺过程也稳定,应该成为首选的过渡形式。紧接着他又确定了在脉一滴的过渡形式下的焊接规范的参数区间,实验证明在这个区间内能够实现稳定的脉一滴的熔滴过渡,从而为控制焊接热输入量及焊缝的良好成形打下了基础[23-27]。

天津大学的李桓教授[28]等对高效双丝脉冲焊接系统和工艺提出了推挽式双丝脉冲焊，详细介绍了以单片机为核心的双丝脉冲焊接控制器的原理及其作用,成功建立了双丝的气保护脉冲焊的系统。他采用熔化极氮弧焊进行双丝脉冲焊的工艺实验,通过对电弧进行高速摄影，具体研究了两路参数对焊接过程的影响,。试验结果证明他们设计的推挽式脉冲双丝焊系统是很成功的，高速摄像的照片证明能够实现脉一滴的熔滴过渡。

哈工大现代焊接技术实验室的赵博教授[29]式使用交替的脉冲对共熔池双丝窄间隙焊进行了工艺试验,研究了焊接参数对电弧稳定性和焊缝成形的影响。实验结果表明:焊缝成形良好,大规范参数时也不会形成指状熔深；但是只有送丝速度在大于10 m /min的范围内 ,才能够避免侧壁咬边的缺陷,如果调节焊接的速度并不能消除侧壁咬边。随着侧壁与双丝距离的缩小,焊接的稳定性会不断下降。为了能够保证焊接过程的稳定,侧壁与焊丝的距离应该大于2.5mm;但是随着双丝间距的变大,焊接的稳定性下降,甚至会发生断弧的现象,如果双丝前后的间距小于10mm时,电弧稳定不会产生飞溅。