第38卷第2期 2017年2月
焊接学报
TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION
Vol.38
No.2
February2017
摆动电弧窄间隙GMAW熔滴过渡规律
徐望辉，林三宝’，杨春利，范成磊”（1.广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院），广州510651； 2.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨150001）
摘要：研究摆动电弧窄间隙焊接中的熔滴过渡规律是深入理解该焊接方法的重要基础，由于受到电弧摆动、窄间隙坡口的影响，摆动电弧窄间隙焊接熔滴过渡比常规焊接更加复杂。采用高速摄像系统及焊接电信号采集系统成功地对摆动电弧窄间隙GMAW的熔滴过渡过程进行观测研究，揭示了摆动电弧窄间隙GMAW的熔滴过渡特性，分析了摆动参数、焊接参数对熔滴过渡的影响。结果表明，由于焊丝在坡口之间的摆动改变了焊丝与侧壁之间的距离，引起了焊接电弧长度的变化，促使焊接电流发生了波动，从而导致了摆动电弧窄间隙焊接熔滴过渡的规律性变化
关键词：摆动电弧：窄间隙焊：熔滴过渡；熔化极气体保护焊
中图分类号：TG444 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2017)02-010906
中的熔滴过渡规律是深入理解该焊接方法的重要基础：窄间隙坡口情况下熔滴过渡观测十分困难，因
随者焊接结构向者大型化、复杂化和高参数化方向发展，厚板在舰船制造、核电、压力容器以及管道工程等大型厚壁结构的应用也愈趋广泛]，近年来大型厚壁金属结构制造行业迅速发展，厚壁结构焊接的应用需求也日益增加，对厚板的焊接效率和焊接质量也提出更高要求．窄间隙焊是一种高效的焊接技术，由于其采用小间隙U形或者I形坡口，相比传统的V形宽坡口焊接，在焊接厚板时具有生产效率高、焊接热输入低、焊材消耗少、焊接位置适应性好等诸多优势[2-4]．窄间隙焊接按照焊接工艺可以分为窄间原钨极壶弧焊（NG-GTAW）、窄间原埋弧焊（NG-SAW）、窄间隙熔化极气体保护焊（NG-GMAW），其中NG-GMAW由于具有电弧易观察、焊接效率高和焊接位置适用性好等优势而十分适合于大型厚壁结构的焊接3]，然而窄间隙GMAW中存在侧壁未熔合的关键性难点，为解决这一技术难题，旋转电弧16]、弯曲焊丝、TANDEM双丝]、摆动电弧[8.9]等方法被先后提出并应用于窄间隙焊接中。其中摆动电弧方法有利于解决非平焊位置时的熔池流尚问间题，具有很好的应用前景
熔滴过渡对焊接过程稳定性、熔池行为及接头
质量均会产生重要影响，研究摆动电弧窄间隙焊接收稿日期：291片数据0
基金项目：产浆各爵频科技合作项目（2013B050800032）
此针对窄间隙GMAW熔滴过渡的研究并不多.国内科研院所采用高速摄像系统对旋转电弧窄间隙 GMAW熔滴过渡规律进行了研究10.6]．结果表明，熔滴过渡方式会随着焊丝位置的变化而发生改变且电弧旋转有利于熔滴过渡：文献11「在设计摆动电弧窄间隙GMAW系统的基础上对其焊接工艺进行了研究，结果显示焊接参数和摆动参数均会对焊缝成形产生重要影响．文献「121则对该过程的熔滴过渡过程进行了初步研究，前期的研究结果对于摆动电弧窄间隙熔滴过渡规律的深入研究具有重要的借鉴意义，
文中采用高速摄像系统及焊接电信号采集系统成功地对摆动电弧窄间隙GMAW熔滴过渡过程进行观测研究：示摆动电弧窄间隙GMAW的熔滴过渡特性，分析摆动参数、焊接参数对熔滴过渡的影
响，为摆动电弧窄间隙焊接工艺优化费定基础 1试验方法
采用自制的摆动电弧窄间隙焊炬进行焊接试验，其原理如图1所示导电杆下端加工成微弯状，导电嘴安装在微弯导电杆的下端，因此导电嘴与导电杆的中轴线形成了一定的角度，当导电杆在电机的驱动下带动齿轮来回旋转使导电杆围绕轴线做来回转动时，导电嘴便进行弧形摆动，从而实现焊丝在