1.2冰?集成冷線技術
冰?代表集成冷線技術。冷卻電極是電絕緣的,並由平行的雙接觸夾中的兩根熱線穿過。冷卻電極中的冷絲由DC電機驅動,與熱絲相對獨立,也就是說,冷絲的進給速度也可以獨立控制。兩根熱絲由DC電機驅動,以相同的速度送絲。
冷絲[cwfs]的送絲速度由PEK控制和調整,並根據熱絲[cwfr]的送絲速度的百分比進行設置。當設置集成冷線技術的過程為早期時,只有壹個附加參數需要設置,即cwfr。例如,當cwfr設置為100%時,與雙絲相比,增加的沈積效率為50%,因為只有壹根冷絲和兩根熱絲。同樣,50%的cwfr相當於25%的附加值。
1.3集成冷線技術和工藝穩定性
埋弧焊附帶的冷絲焊並不是壹項新技術。在冷絲焊方面有過很多嘗試,但結果都不壹樣。市場上很多解決方案都是在壹邊的冷絲和熱絲之間形成壹定的角度。這些解決方案的挑戰是使冷絲獲得穩定的焊接過程。如果附著力或電弧發生變化,冷絲的熔點也會發生變化。這使得這些解決方案對焊接過程中的變化過於敏感。
在集成冷絲技術中,冷卻電極由兩根相對相等的獨立熱絲饋電,由兩根熱絲產生的熱量熔化,熱絲分別在冷絲的兩側。
將冷絲放在中間,兩側兩根平行的熱絲使焊接過程穩定,保證冷絲熔化穩定,熔池表面平整,使焊接過程更加穩定飽滿。冷絲置於兩根熱絲之間,使冷絲熔點與兩個電弧相匹配,使壹體化冷絲技術的焊接過程對粘連和電弧變化不敏感。
1.4集成冷線技術和熱量輸入
在設定焊接工藝時,加熱總是有壹定的限度。焊接過程中產生的熱量應限制在不改變基材機械性能的範圍內。這是我們在優化焊接工藝時必須牢記的。必須限制大量的熱生成和高沈積效率。
集成冷線技術和供暖的關系呢?當冷絲以不同的速度焊接時,熱量不會發生變化。焊接時的發熱計算與冷絲數量無關。
那麽它是如何工作的呢?在雙絲焊接過程中,會產生大量的額外熱量。集成冷絲技術在焊接過程中使用這些額外的能量來熔化冷絲。基礎材料吸收的總熱量或沒有附加冷線的總熱量是相同的。我們在整合冷線技術和冷線合作方面的實驗表明,加熱在傳統概念中應該是有用的。這意味著我們對加熱和機械特性有相同的想法,不管焊接過程中是否加入冷絲。這壹觀點得到了過去所有冷絲埋弧焊工藝的支持,這些工藝表明,無論有無附加冷絲(低碳鋼和不銹鋼),冷卻時間都是相同的
我們今天做了更多的工作來充分解釋集成冷絲技術焊接過程中的熱傳遞。
1.5焊縫外觀和集成冷絲技術
焊縫外觀如何變化?當使用相同的工作參數時,熱線的cwfr小於100%。我們的實驗表明,改變冷絲的CWFR不會顯著改變焊縫的寬度和深度。額外的冷絲起到了加強焊縫的作用。
工作原理是什麽?在添加冷絲時,我們沒有改變熱絲的焊接參數,焊縫特征在深度和寬度上沒有變化。
那麽有什麽變化呢?焊縫強度變大了,焊接角度變大了。
請註意,當熱送絲速度小於1000mm/min且cwfr小於100%時,1.5-9部分有效。當焊接工藝設置為較高的焊接速度和較高的送絲速度時,將詳細分析焊縫熔深和外觀。
記住,焊縫寬度和外觀的變化與使用的焊劑有關。
1.6焊接材料和基底金屬的熔合
我們的實驗表明,無論冷絲是否參與焊接,焊接材料與母材的熔合以及焊接金屬中的合金分布都不會發生變化。這進壹步證明了壹體化冷絲技術與任何埋弧焊工藝相似,但焊接效率更高。
1.7供暖影響區
Issa過去幾年在冷絲埋弧焊方面所做的全部工作表明,當采用相同的焊接參數(如相同的發熱量)時,無論有無冷絲,加熱影響區都是相同的。
如果比較相同的沈積效率,集成冷絲技術的額外生產效率可以用更少的加熱產生相同的焊接速度。
1.8焊槍的設置
集成冷絲技術的焊槍在垂直方向的焊接角度最佳。當不設定焊槍角度時,熱絲可以有相同的焊接電弧,提高冷絲的熔化穩定性。可以改變焊槍角度,但是當冷絲處於高速焊接狀態時,建議調整角度不要超過5度。
前後絲設置有什麽區別?我們找到了最好的選擇,就是將集成冷絲技術的焊槍設置為0度,將第壹根單根絲設置為11度,焊絲端頭間距為10mm,這意味著妳需要安裝額外的長焊槍支架,使兩個焊槍頭相互靠近。
1.9集成冷絲技術焊槍前後位置和焊縫成形
相對於其他形式的前後單絲焊接工藝和壹體式冷絲技術雙絲焊接工藝,壹體式冷絲技術焊縫的外觀有些不同。壹個主要區別是冰?尾部串聯設置可以產生更深的熔化深度,主要是因為壹體化冷絲技術有穩定作用,可以增加焊縫開度角,比傳統設置更有效。
如果只使用壹塊冰呢?增大焊槍的焊縫開度角,意味著焊接區域的熱量減少兩倍,以減小晶粒尺寸,從而提高機械性能(如上圖圓圈標記所示)。
2.集成冷絲焊接工藝的優勢
集成冷絲技術的焊接工藝具有許多優點。
我們總結了七個突出的優勢:
增加的沈積速率增加了沈積效率。
更高的焊接速度更高的焊接速度
減少的熱量輸入和變形減少了加熱和變形。
減少焊劑消耗減少焊劑消耗。
高沈積根?高沈積根部焊道
扁帽控?平滑蓋表面
節能就是節約能源。
2.1提高沈積效率。
使用集成電極,我們可以將沈積效率提高50%,比單絲沈積效率提高100%。以下是不同設置下沈積效率(黃色)和壹般使用(綠色)的上限。
不同焊接工藝熔敷效率的比較
上述數據可能不準確,並且在不同的焊接應用、焊絲和熔化中有所不同。這些數據顯示了不同焊接工藝的上限之間的關系。
在比較沈積效率時,重要的是要記住不要考慮焊接過程中產生的熱量。向客戶演示時,這壹點尤為重要。上述沈積效率幾乎是基於加熱。
焊冰的時候?在DC焊接中,cwfr比交流焊接有更大的提高。當cwfr設置為大於100%時,需要進行每個應用程序測試。DC焊接和交流焊接都可以使用100% cwfr。
串聯單4mm +冰?4mm+冰前後3 * 2,5mm單絲?3 * 2.5毫米
串聯雙2 * 2.5mm+雙2 * 2.5mm前後雙2 * 2.5mm+雙2 * 2.5mm。
串聯單4毫米+雙2 * 2.5毫米
串聯單4毫米+單4毫米
兩個電源
冰(cwfr 70%)3 * 2.5毫米
雙2 * 2.5毫米
單個4毫米
壹個電源
2.2提高焊接速度
增加沈積效率和焊接穩定性使得提高焊接速度成為可能。
在開發高速焊接工藝時,妳需要考慮耗材能否滿足焊接速度,客戶的設備和焊工能否掌握焊接速度的提高。
由於焊接過程每千克熔敷使用的能量較少,當妳想提高焊接速度時,需要采取措施調整參數和焊接速度,才能找到穩定的焊接工藝。發生的情況是,妳必須采取穩定的效果,使焊接更快,同時,妳必須使用更多的材料產生沈積和更高的電流產生滲透。這意味著,設置冰?焊接過程中參數窗口有矛盾。這種事情經常發生在單面焊或者角焊。
2.3減少加熱和變形
增加熔敷效率和焊接穩定性使得提高焊接速度成為可能,並且發熱低於單絲和雙絲焊接。
當集成冷絲技術設定為相同的生產效率和焊接速度時,發熱量會更低。低熱值會導致較小的熱變形,這在焊接薄板或母材對高熱值敏感時是壹個最大的優勢。
薄板單面焊接變形小是最大的好處,尤其是在船廠的板材拼接生產線上。
2.4通量減少
多層接縫
因為焊接效率高,焊接接頭少,這就意味著焊接材料的損耗小,最典型的焊接材料比常規的可以節省20%。
綜合冷絲技術與單絲焊接相比,可節約焊接材料45%,提高焊接速度後會減少焊接材料的損耗,但並不是每種情況都是如此。如有必要,可以進行參考試驗,以驗證節省了多少焊接材料。
保持沈積效率,但降低焊接熱量。
今天的實驗還沒有結束。不同情況的比較是需要做的,因為可以通過兩種方式,即提高焊接速度或降低焊接參數。
2.5高根系沈積
高效的根部焊接並不容易。當焊縫的寬深比超過1時,最常見的問題是焊接飛濺。
采用壹體化冷絲技術焊接時,串聯布置和4mm長的1號焊槍可在前交流和後DC焊接過程中有效焊接到根端。
今天,根端焊接經常使用單絲焊接。與此相比,采用前後絲壹體化冷絲焊接方法,根部沈積效率可從6kg/h提高到20-30kg/h左右。根端使用高沈積渣沈積效率為265,438±0,6 kg/h。
2.6平滑蓋表面
滑蓋平面在焊接中並不新鮮。與傳統的焊接工藝相比,集成冷絲技術可以實現平整的滑蓋表面。因為冷絲不是壹個可以在焊接時調整的活動參數,它不會改變焊接過程中的能量或機械特性。另壹方面,妳還是要符合焊接工藝的有效範圍。今天,如果焊接的變化意味著焊道剛好在基底金屬平面之下,則需要打磨掉額外的焊接層,以滿足焊道高度的要求。
通過在焊接過程中微調冷絲的數量,可以容易地獲得平坦的滑蓋表面。
在AWS規範中,可以設置焊接工藝標準中的冷絲速度調節範圍的極限。如果WPS(焊接工藝標準)允許遵循EN ISO 15614-1:2004的標準,則對於冷絲送絲速度的調整和變化沒有限制。
節約能源
使用集成冷絲焊接技術,我們使用額外的熱量來熔化更多的焊絲。這意味著我們降低了能源消耗和能源成本。
與雙絲焊相比,壹體化冷絲焊工藝可降低能耗,節能33%,與單絲焊和單絲DC、冰通信相比,節能50%。