薄板焊接用新焊丝.doc

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除薄板焊接用新焊丝本文详细介绍了新型薄板高速焊接用的气保护电弧焊（简称GMAW）焊丝特点。电弧焊接机器人在汽车工业的许多焊接工艺中应用广泛。各种复杂三维形状的冲压组件都通过焊接机器人焊接，对这些冲压件的尺寸精度要求很高。实际上，冲压件的尺寸精度如果达不到要求，就会造成诸如焊缝根部间隙变化和GMAW（气保护电弧焊）焊丝目标位置的变动。这些变动常常会造成错位或熔穿等焊接缺陷，增加工人修复缺陷的时间。高速焊接可以显著提高工作效率，然而，焊接速度过快会造成咬边、焊缝凸起、焊宽不足等缺陷，也同样增加焊后缺

2、陷修复时间。这些问题多数可以通过降低焊接速度，确保足够的焊缝宽度来解决。然而，当考虑效率和成本问题时，这种解决方法就行不通了。解决高速焊接上述问题的一种方法是通过调整熔透焊缝的形状：增加焊缝宽度。焊缝宽度增大会减少焊接不连续现象，改善焊缝质量，尤为适合焊接薄板。焊接质量也可以通过进一步减少焊接熔渣实现，因为熔渣会剥离焊缝涂覆层。为了实现这些要求，日本神户钢铁公司（KobeStee）开发了一种新型GMAW焊丝：SE－A50FS，焊接时能形成较宽的焊缝，产生最少的熔渣。公司还研发了多种方法来控制它的焊接熔池特性。GMAW焊丝的应用采用新型

3、GMAW焊丝所制造的焊缝形状美观，熔渣少，非常适合汽车工业和电子工业上薄板（2~4mm）边角的搭接接头和T型接头的焊接。该焊丝也适用于混合气体（Ar和CO2）焊接。新型焊丝的设计理念焊接熔池粘度低，有利于形成宽焊缝。氧和硫都能显著地减小熔池金属的粘度和表面张力。然而，这些元素也对焊缝产生不利影响。尽管可以通过在保护气中有意识地添加氧，但添加的氧元素也会使焊接电弧冷却和收缩，造成焊接电弧不稳定。此外，氧会与带有硅、锰等亲氧的元素反应,生成包含二氧化硅和氧化锰的熔渣排出，大量集聚在焊缝表面。这些熔渣在焊缝表面停留，会损坏焊缝外观尺寸和涂覆

4、性能。然而，添加的氧量较少又不会明显改善焊缝成形。另一方面，众所周知硫能增加热裂纹的敏感性，常被认为是杂质。因此，应尽量避免在GMAW焊丝中添加硫元素。事实上，传统的GMAW焊丝都没有特意添加硫。但为了更大程度地减少熔池的粘度和表面张力，通过大量研究在GMAW添加适量的硫也是可行的。新型焊丝的主要特点是它的含硫量约0.06％，比传统的GMAW焊丝高出好几倍。硫的添加大大减少了焊接熔渣的形成，不像添加氧气那样会增加熔渣量。硫的添加不仅减小了焊缝熔池的粘度和表面张力，而且还提高了熔池的对流（马兰各尼对流），改变了熔池的性质，进而获得各种益

5、处。此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除高温裂纹敏感性，通常认为是添加硫的负面影响，随后会详细描述，通常认为是两方面因素影响：1）冶金因素，比如包括硫在内的低熔点化合物的分离和析出；2）与凝固有关的宏观形态因素。新型焊丝的设计充分考虑了这两个因素。如果焊丝只限应用于薄板，则它比传统GMAW焊丝具有更好的抗热裂敏感性。 新型焊丝的特征◆焊缝形状采用新型焊丝焊接的焊缝均匀、宽阔、平整，减少了后续机加工步骤,焊缝平滑的端部也降低了应力集中。图1显示了熔敷高度（H）与焊缝宽度（W）比值（H/W）和电弧电压之间的关系。

6、与传统GMAW焊丝（AWSA5.18ER70S-6，JISYGW12）相比，任何电弧电压下，新型焊丝的H/W比值都更小。H/W比值越小，则焊缝越宽,焊缝高度越低。此外，采用新型焊丝焊接焊缝时，即使电弧电压高于28伏特，也不会产生咬边缺陷。而采用传统的GMAW焊丝在相同的电弧电压下会产生咬边。当焊接三维立体工件时，比如冲压成形的汽车板件，焊接电流和电弧长度会随着传统焊丝干伸长和目标位置的变化而变化。而采用新焊丝焊接时能避免这些干扰造成的失准。平滑均匀的焊缝形状也方便了机器人示教的环境设定。图2显示了焊接电流和焊缝宽度之间的关系，图示焊接

7、速度为70~130cm/min，搭接接头，板厚1.6~3.2mm。新型焊丝与传统GMAW焊丝相比，所制造的焊缝更宽。薄板焊接的一个重要问题是由于电弧力增加造成的熔透不连续。这种不连续是由于焊接速度增加造成焊脚长度不够，提高的电流又补偿了焊脚长度造成的。拟合根部间隙也需要提高电流，电流增加又会造成1.6mm厚度以下的钢板熔穿。但新焊丝形成的焊缝较宽，能提供足够的焊脚长度，在小熔敷低电流下也可弥合根部间隙。◆根部间隙和尺寸偏差此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除图3显示了搭接接头焊缝形状、焊丝目标位置和根部间隙之

8、间的关系。和传统GMAW焊丝进行比较，新型焊丝容许的根部间隙范围更宽，即使焊丝目标位置稍微有些偏差，也不会影响焊缝成形。观察较宽根部间隙的典型搭接接头焊缝横截面上，新型焊丝形成的焊缝具有更光滑的根部，且没有咬边，熔渣生成