焊接材料工艺性的分析与评价

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　　摘 要：焊接材料在我国的工业领域发展过程中是比较常见的，人们在对焊接材料进行选择的过程中，往往会受到其工艺性好坏的影响，无法做出选择。为了加强对焊接材料工艺性的分析和评价，相关的学者进行了各种不同类型的实验，取得了一定的成果。本文中，笔者主要对焊接材料工艺性的分析和就评价思路和方式进行介绍和分析，希望可以加强同行之间的沟通和交流，进一步了解焊接材料的工艺性。
　　关键词：焊接材料；工艺性；分析；评价
　　焊接材料的工艺性是影响焊接工作效率的重要因素，在竞争日益激烈的市场经济环境中，加强对焊接材料工艺性的认识，并且应用到具体的工程制造领域中是工作人员的主要工作内容。对于焊接材料用户来说，在对焊接材料进行选择的过程中往往会遇到较大的难题，主要是由于对焊接材料的工艺性不是十分了解。
　　1 汉诺威弧焊质量的分析仪原理和思路
　　弧焊质量分析仪是德国汉诺威高校研制出的一种数据高效处理设备，在实际的数据采样的过程中采样速度可以达到每秒20万次。在采样的过程中，方向的控制需要以电弧所产生的电压和电流的瞬间值为主要的依据，然后根据仪器内部的分析系统来对数值进行分析，形成完整而且直观的电压电流的密度分布图。通过相关的软件信息还可以对数据的平均值、系统的变异程度以及误差值等数据进行明确和分析。这种对数据告诉分析的设计思路对焊接材料工艺性的分析方式起到了一定的启示作用。研究人员表示，可以将焊接材料按照不同的指标和形式进行分类，其中包括低氢型、钛钙型以及酸性不透钢结构等等。然后根据这些焊接材料性质的不同找到焊接材料形态和工艺性之间的关系。然后借助数据分析系统来对数据进行判断和分析，同时对焊条的工艺性进行分析和评价。
　　2 药芯焊丝工艺性分析和评价
　　在对这种焊接材料进行分析的过程中，主要应该在弧焊的状态下进行。其工艺性和溶滴的形态之间存在着某种必然的关系。经过具体的实验研究，焊接材料表面的张力、颗粒形式以及排斥能力都会随着溶滴的过渡的变化而变化。也就是说，当细溶滴出现存在着过渡状态是，焊接的稳定性最佳。对于药芯焊丝材料来说，药芯的规格和性质不同，细颗粒过渡大小也不同。这是药芯焊丝物理性质的体现。因此，在对其工艺性进行研究的过程中，需要根据药芯焊接形式以及溶滴过渡形式等方面来进行分析，对焊接材料的工艺性进行比对和分析。具体来说，汉诺威弧焊在实验的过程中，对于两种焊丝类型来说，其电压分别控制在33V和34V。通过实验可以看出，第一种焊丝类型所形成的细颗粒趋势比较大，那么人们就可以根据实验的结果判定第一种焊丝的样品工艺性比较强。另外，在相同的参数条件下，研究人员对焊丝电压的密度大小进行比对分析。从而得出的结论就是焊丝概率密度越小，焊接的工艺性就越强。
　　众所周知，对溶滴短路频次的分布情况进行控制和分析，应该以溶滴不短路的过渡程度为依据和基础。这也是对焊接材料工艺性进行评价的重要方法。通过相关的实验可以看出，随着电压的不断升高，溶滴短路的时间就在逐渐降低。如果电压高达34V，第二种焊丝的短路时间倾向于左边。从汉诺威弧焊的实验过程中可以看出，对短路频次数据进行分析，可以IDUI焊接材料的工艺性进行高效地分析。
　　3 钛钙型结构钢焊条工艺性的分析和评价
　　对于焊接材料生产厂家来说，不同类型的焊条结构工艺性比较稳定。在对焊接材料工艺性进行控制和评价的过程中，需要在降低生产成本的基础上，对焊接材料的工艺性进行了解，进而提升焊接材料使用的高效性。从焊接材料工艺性分析方式上可以看出，采用先进的技术和分析方法是至关重要的。其中加入的造气剂仅仅占据焊条总量的少部分比例。
　　原本认为改变了木粉的来源不会对焊条的性能产生影响，为了达到和原来配方相同的性能，就对新木粉试产的焊条样品进行了理化性能测试，结果和原来的木粉产品性能一样，所得数据也在相应的范围之内，在实际的操作焊接时，也没有感觉出不同。但为了慎重起见，企业决定再用汉诺威弧焊质量分析仪进行一次测试。结果发现，改变木粉后的焊条电弧的物理性能参数发生了明显的变化。后经过电压概率密度对比分析和电流概率密度对比分析得出一个由于焊条粗熔滴短路过渡和爆炸过渡所占的份额越大，除了使短路概率和∑n（Us）增大以外，还将使焊接电流增大，引起短路大电流概率的增大。
　　4 药芯焊丝工艺性分析与评价
　　4.1 基本依据
　　在弧焊条件下，药芯焊丝焊接工艺性与熔滴过渡形态有直接的关系。药芯焊丝常见的熔滴过渡形态有排斥过渡、表面张力过渡和细颗粒过渡，细熔滴过渡时焊接过程较为稳定，是理想的熔滴过渡形式。熔滴短路的频次分布最能反映熔滴不短路过渡的程度，是评定焊丝工艺性的最直接的方法。在预设的焊接参数下，短路累计频次∑N（T1）明显地反映出形成细熔滴过渡的倾向大小，也可以作为判据评价焊丝的工艺性。在一定的电参数条件下，不同的药芯焊丝实现细颗粒过渡的倾向大小是不同的，这正是某种药芯焊丝不同的电弧物理特性的表现。在一定的焊接电参数条件下，考查不同的药芯焊丝细熔滴过渡的倾向大小，以此为依据比较和评价焊丝的工艺性。
　　4.2 试验条件和方法
　　采用的药芯焊丝实验编号分别是KFX-1和DW100-2，焊丝直径φ1.2mm，试板为低碳钢Q235，尺寸为400mm×120mm×6mm。采用CO2气体保护焊，焊机选用时代公司ZP7-400型CO2气体保护焊机，实验预设电流为240A，电压分别为33V和34V，焊接速度约6mm/s，气体流量20L/min。采取平焊方式，焊缝长度200mm，测试采集信号时间10s。
　　5 结论
　　通过进一步的应用开发汉诺威焊接质量分析系统，提出了相对应的对钛钙型结构钢焊条以及药芯焊丝工艺性进行评价的判据，为焊接材料工艺性的科学评价提供了方便、实用的工具。另外，在一定的焊接参数下，通过短路电压概率和与短路频次，以此比较药芯焊丝形成细颗粒过渡的趋势，从而来评价药芯焊丝工艺性。具体表现在以下三个方面：
　　5.1 通过进一步应用开发汉诺威焊接质量分析系统，针对不同焊接材料的电弧物理特性，提出了相应的对钛钙型、低氢型结构钢焊条、不锈钢焊条以及药芯焊丝工艺性进行评价的判据。
　　5.2 钛型和钛钙型结构钢焊条工艺性可以由汉诺威弧焊分析仪提取的短路概率和∑n（Us）、短路电流概率和∑n（Is）、短路频次∑N（T1）的大小作为判据，评价此类焊条工艺性。
　　5.3 在一定的焊接参数下，通过短路电压概率和∑n（Us）与短路频次∑N（T1），比较药芯焊丝形成细颗粒过渡的趋势，评价药芯焊丝工艺性。
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　　作者简介：李武，身份证号：450521197404244859。
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