高效弧焊技術(shù)研究現(xiàn)狀

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(1.哈爾濱焊接研究院有限公司，黑龍江 哈爾濱150028；2.中船黃埔文沖船舶有限公司，廣東 廣州510715)

0 前言

近年來(lái)，具有較高比強(qiáng)度和比剛度的輕金屬(主要是鋁合金、鈦合金及鎂合金等)及其焊接結(jié)構(gòu)的使用是減輕整體結(jié)構(gòu)重量、提高能源利用率的有效途徑之一[1]。隨著工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展和新材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，以及對(duì)高品質(zhì)、高效率的生產(chǎn)工藝的追求，傳統(tǒng)焊接技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越難以滿足需求，許多新型高效的焊接方法也相繼開(kāi)發(fā)出來(lái)[2]。

在傳統(tǒng)GMAW(gas metal arc welding)焊接過(guò)程中，若要實(shí)現(xiàn)高效焊接，必須提高焊接速度，然而過(guò)大的增加焊接速度會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷，影響焊接質(zhì)量及焊縫成形，所以傳統(tǒng)的GMAW焊接方法很難解決這個(gè)矛盾[3]。

隨著日益嚴(yán)格的服役環(huán)境和對(duì)生產(chǎn)效率的高度要求，提高焊接質(zhì)量并同時(shí)保證生產(chǎn)效率?，F(xiàn)代制造工業(yè)對(duì)焊接方法提出了新的需求。國(guó)際上認(rèn)為，熔敷率達(dá)到8.0 kg/h以上，則認(rèn)為該焊接方法高效[4]。高效焊接方法的生產(chǎn)效率高于傳統(tǒng)焊接方法，并且有利于提高焊接質(zhì)量[5-7]。當(dāng)前已經(jīng)有很多高效氣體保護(hù)焊技術(shù)被應(yīng)用到實(shí)際工程中，如帶極GMAW、高效GMAW/GTAW(gas tungsten arc welding)、多熱源復(fù)合焊、磁控大電流MAG(metal active gas arc welding)等。針對(duì)高效弧焊技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對(duì)高效熔化極GMAW、高效非熔化極、復(fù)合焊接熱源等的特點(diǎn)進(jìn)行了綜述。

1 高效熔化極GMAW

1.1 帶極GMAW

帶極GMAW技術(shù)在21世紀(jì)才開(kāi)始研究，并在最近幾年發(fā)展起來(lái)，其熔敷率達(dá)到11 kg/h。與傳統(tǒng)GMAW相比，用帶極代替了絲極，使電弧分布區(qū)域增大，電弧壓力減小，減小了熔滴對(duì)熔池的沖擊力，使熔池的下凹深度、隆起高度減小，熔池的表面變形較小；而且?guī)OGMAW具有焊接速度快，熔敷率高，焊接設(shè)備操作維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景廣闊[8]。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于帶極GMAW的研究較少，高洪明等人[9-11]開(kāi)展過(guò)相關(guān)的研究，表明帶狀電極GMAW的熔池體積大，熔深淺，熔敷率高，熔滴過(guò)渡方式為射滴過(guò)渡，適于大電流高速焊接。

帶極GMAW所用的焊接材料為非標(biāo)的帶狀焊絲，目前生產(chǎn)該類(lèi)焊絲的企業(yè)較少，這是制約其發(fā)展的重要原因。相關(guān)研究人員及企業(yè)應(yīng)加大帶極產(chǎn)品研發(fā)力度；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)也應(yīng)關(guān)注帶極產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，共同推動(dòng)帶極GMAW的發(fā)展。

1.2 T.I.M.E.焊接方法

“T.I.M.E.(transferred ionized molten energy)”焊接方法是John Church在20世紀(jì)60年代發(fā)明的，該焊接方法的熔敷率最高可達(dá)27 kg/h，用四元混合氣體進(jìn)行保護(hù)，以較高的送絲速度和較長(zhǎng)的焊絲伸出長(zhǎng)度進(jìn)行焊接。Canada Weld Process公司在20世紀(jì)80年代又進(jìn)一步發(fā)展了這一思想并提出了新的理念：T.I.M.E[12-13]焊接時(shí)電弧呈噴射狀，熔滴過(guò)渡方式為旋轉(zhuǎn)射流過(guò)渡，發(fā)生在等離子弧柱區(qū)。保護(hù)氣體為65%Ar+26.5%He+8%CO2+0.5%O2時(shí)有助于等離子弧柱區(qū)的產(chǎn)生。

由于氣體組合、焊接設(shè)備、氣體配比器成本較高，在一定程度上限制了T.I.M.E.焊接方法的推廣使用。

1.3 雙絲高效GMAW

雙絲高效GMAW焊接可分為兩種形式：一種是用一個(gè)導(dǎo)電嘴以同電位的方式向焊接熔池同時(shí)送進(jìn)兩根焊絲，可采用單電源或雙電源。焊槍中兩根焊絲間距較小，電弧相距較近，電弧之間容易相互干擾，造成飛濺，當(dāng)同時(shí)達(dá)到脈沖峰值時(shí)，由于電弧之間強(qiáng)大的吸引力，會(huì)使兩個(gè)電弧共用一個(gè)熔池，為減少電弧偏離傾向，焊絲的伸出長(zhǎng)度會(huì)受到限制，為解決這一缺陷，又設(shè)計(jì)使兩根焊絲分別通過(guò)兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的導(dǎo)電嘴，分別采用獨(dú)立的電源控制，兩個(gè)焊絲的間距較大，減少了電弧之間的相互作用力，焊絲伸出長(zhǎng)度較長(zhǎng)，提高了熔敷效率。如果兩根焊絲中一根為實(shí)心焊絲，另一根為藥芯焊絲時(shí)，實(shí)心焊絲將處于主導(dǎo)地位，得到較深的熔深，而藥芯焊絲處于跟蹤位置，確保熔池與母材熔合好，更易獲得質(zhì)量較高的焊縫組織。這種方法具有較高的焊接效率和較強(qiáng)的工藝適應(yīng)性，熔敷率可達(dá)16 kg/h以上，在大型焊接結(jié)構(gòu)和批量焊接生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[14]。雙絲高效GMAW設(shè)備如圖1所示。

圖1 雙絲高效GMAW的兩種形式

哈爾濱工業(yè)大學(xué)與深圳市瑞凌實(shí)業(yè)股份有限公司開(kāi)發(fā)出一種雙絲三電弧的新型焊接工藝，在每根焊絲與焊接工件間建立傳統(tǒng)焊接電弧之外，兩根焊絲之間還產(chǎn)生另外一個(gè)電弧，稱(chēng)為“第三電弧”(TRI-ARC)。建立在焊絲與焊接工件之間的焊接電弧用于熔化焊接工件形成焊接熔池，同時(shí)也是焊接工件熱輸入的主要來(lái)源，兩根焊絲之間的“第三電弧”主要用于熔化焊絲，對(duì)焊接工件的熱輸入很低。該方法解決了高強(qiáng)鋼厚板一次焊接成形的技術(shù)難題，解決了焊絲熔敷率與焊接熱輸入在傳統(tǒng)焊接工藝中的矛盾關(guān)系，可廣泛應(yīng)用于造船、車(chē)輛、海工和航天等領(lǐng)域，亦適用于鋁合金及特殊合金鋼等材質(zhì)的焊接。動(dòng)態(tài)雙絲三電弧焊接原理如圖2所示。

圖2 動(dòng)態(tài)雙絲三電弧焊接原理示意圖

1.4 高速脈沖GMAW

采用電流波形控制技術(shù)的高速脈沖GMAW是一種特殊的短弧(低電壓)脈沖焊接工藝，特別適用于厚度為1.5～6.0 mm的低合金鋼板的高速焊。板厚為2 mm的鋼板搭接接頭焊接速度可達(dá)2 m/min。由于焊接電弧十分穩(wěn)定，焊接飛濺較小，焊縫成形較好，已經(jīng)在很多行業(yè)得到應(yīng)用。

高速脈沖GMAW主要特點(diǎn)是在短路周期內(nèi)可精確地控制電流波形，使短路過(guò)程在低電流下完成。這種焊接方法可以在較低的電壓和較高的焊接速度下進(jìn)行焊接。通過(guò)控制送絲速度、弧長(zhǎng)和電流波形，可使高速脈沖GMAW焊接適應(yīng)多種焊接工藝要求。高速脈沖GMAW電弧電壓比傳統(tǒng)GMAW低約4 V，這樣可以明顯地減少熔合不良，并可大幅度提高焊接速度。

德國(guó)Rehm公司研制的MegaPuls Focus焊機(jī)具有脈沖和聚弧功能，其UI控制是電壓先導(dǎo)模式，對(duì)磁場(chǎng)干擾不敏感。因此可實(shí)現(xiàn)脈沖焊接，并且焊接過(guò)程中電弧高度集中、熔深顯著加大。如果采用聚弧+脈沖焊接方法，焊接速度可提高約30%。

纜式焊絲CO2氣體保護(hù)焊具有束狀電弧, 由多弧旋轉(zhuǎn)耦合而成, 熱流密度更為集中; 當(dāng)纜式焊絲CO2氣體保護(hù)焊單位長(zhǎng)度焊縫的熱輸入為單焊絲CO2氣體保護(hù)焊的2.9倍時(shí), 其熔深與熔寬分別為單絲CO2氣體保護(hù)焊的4倍和1.7倍; 在相同焊接條件下, 纜式焊絲CO2氣體保護(hù)焊熱效率與埋弧焊相近, 殘余應(yīng)力場(chǎng)分布與埋弧焊相似, 但熔深大于埋弧焊, 熔寬、熱循環(huán)峰值溫度、熱影響區(qū)寬度均小于埋弧焊[15]。

2 高效非熔化極GTAW

GTAW焊接過(guò)程中電弧穩(wěn)定，能夠得到質(zhì)量較高的焊縫，可以焊接絕大多數(shù)的金屬，但是熔深淺，焊接速度慢，熔敷率較低，僅適于大厚度金屬結(jié)構(gòu)的打底焊及輕金屬結(jié)構(gòu)的連接、修復(fù)等。為提高其生產(chǎn)效率，相關(guān)學(xué)者在傳統(tǒng)TIG焊基礎(chǔ)上相繼開(kāi)發(fā)出了A-TIG、熱絲TIG等生產(chǎn)效率較高的焊接方法。

2.1 A-TIG(activating flux TIG)焊接

A-TIG焊通過(guò)焊前在母材表面涂敷一層活性劑，使焊縫熔深增加，并減少了氣孔傾向。烏克蘭巴頓焊接研究所提出在使用活性劑消除鈦合金焊接產(chǎn)生的氣孔缺陷時(shí)，出現(xiàn)電弧收縮、熔深增加等現(xiàn)象，隨后將鹵化物作為活性劑引入到鈦合金的焊接中[16]。

20世紀(jì)70年代，工業(yè)上基本采用以氧化物和氟化物為主要成分的活性劑，主要用于不銹鋼的焊接，可以得到熔深為8 mm的焊縫。20世紀(jì)90年代，活性劑在碳鋼和低合金鋼的焊接上取得了進(jìn)展，并最終發(fā)展成為A-TIG焊。1993年，美國(guó)開(kāi)發(fā)出應(yīng)用于不銹鋼和碳鋼的活性劑，并實(shí)現(xiàn)了商品化，現(xiàn)如今已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于鎳基合金的活性劑。日本三菱對(duì)不銹鋼核電站管道采用了A-TIG焊接法進(jìn)行了全位置焊接。日本東芝公司修復(fù)電廠對(duì)鈷基合金熱力部件上所產(chǎn)生的裂紋同樣采用A-TIG焊接法進(jìn)行修復(fù)。法國(guó)開(kāi)辟了活性焊劑應(yīng)用于各種金屬材料的新途徑，成功使用A-TIG焊接法焊接了不銹鋼矩形空心管。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的學(xué)者針對(duì)A-TIG焊接進(jìn)行了深入的研究。 黃勇等人[16]針對(duì)氣體熔池耦合活性TIG焊電弧的傳熱過(guò)程利用數(shù)值分析驗(yàn)證了熔深增加的機(jī)理與表面張力梯度有關(guān)。王吉寧[17]采用A-TIG焊接技術(shù)對(duì)AZ91鑄造鎂合金進(jìn)行了補(bǔ)焊工藝研究，發(fā)現(xiàn)活性劑與熔池進(jìn)行了復(fù)雜的冶金作用，并利用薄片示蹤法驗(yàn)證了熔池側(cè)壁流動(dòng)行為對(duì)補(bǔ)焊氣孔缺陷的影響，最終完成了對(duì)鎂合金鑄件的修補(bǔ)。李正斌[18]研究了焊接工藝參數(shù)對(duì)6061鋁合金A-TIG焊組織和性能的影響，發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)焊縫晶粒尺寸隨著焊接電流增大而增大，接頭抗拉強(qiáng)度和硬度隨著焊接電流增加而減小。洪浩洋[19]系統(tǒng)地進(jìn)行了A-TIG和傳統(tǒng)TIG焊接鈦合金的比對(duì)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)活性劑的添加對(duì)于提高焊接效率、減少焊接缺陷有明顯的改善。楊春利等人[20]在進(jìn)行不銹鋼A-TIG焊接過(guò)程中，使用SiO2作為活性劑時(shí)，發(fā)現(xiàn)熔深增加的機(jī)理是熔池表面張力增加、陽(yáng)極斑點(diǎn)區(qū)域以及等離子體收縮共同作用的結(jié)果。杜賢昌等人[21]的研究結(jié)果表明，采用AZ31B鎂合金作為試樣，考慮焊縫熔深、熔寬以及焊縫成形質(zhì)量，選擇單質(zhì)Zn作為活性劑效果最佳。張瑞華等人[22]研究表明由CaF2,SiO2,TiO2,Cr2O3等組成的活性劑可使低碳鋼焊縫的熔深提高4倍且焊縫外觀良好。

目前，活性劑焊接技術(shù)已打破自身的局限性，將逐步在MIG/MAG、等離子焊、激光焊等領(lǐng)域嘗試使用。

2.2 熱絲TIG焊

熱絲TIG焊是在傳統(tǒng)TIG焊的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的新型焊接方法，焊絲送到熔池前，由另外一個(gè)電源(熱絲電源)將焊絲加熱到接近熔化的溫度。因此，熱絲TIG焊不僅具備傳統(tǒng)TIG焊的優(yōu)點(diǎn)，還可以加速焊絲的熔化速度，提高熔敷率，同時(shí)也降低母材的稀釋率，提高焊接質(zhì)量，更容易實(shí)現(xiàn)厚壁零部件的焊接[23]，其工作原理如圖3所示。

圖3 熱絲TIG焊工作原理

趙福海等人[24-25]研究了電阻加熱焊絲以及熔池傳熱對(duì)溫度場(chǎng)影響的解析模型，分析了焊絲的加熱過(guò)程、原理及控制焊接質(zhì)量的方法；焊絲熔化溫度與其直徑和送絲速度成反比，并研究出了三者之間的匹配關(guān)系。

范成磊等人[26]提出高頻感應(yīng)加熱TIG方法，其原理如圖4所示。采用高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，借助高頻交變的磁場(chǎng)，在焊絲上形成高密度的渦流，從而達(dá)到加熱焊絲的目的。與傳統(tǒng)熱絲TIG焊接相比,其特點(diǎn)是：①熔化速度快，效率高；②通過(guò)對(duì)高頻輸出電流的控制可以精確地控制焊絲加熱溫度；③沒(méi)有電流磁場(chǎng)的干擾,消除了磁偏吹現(xiàn)象，可以保證焊縫質(zhì)量；④適用于各種金屬材質(zhì)的焊接。 缺點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間接觸高頻對(duì)人身體健康不利，且高頻感應(yīng)加熱設(shè)備比較昂貴。

圖4 高頻感應(yīng)熱絲TIG焊原理圖

呂世雄等人[27]提出電弧加熱熱絲TIG焊方法，此方法的優(yōu)點(diǎn)是熱絲效率很高,設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低,不存在磁偏吹和高頻；適用于大部分金屬的焊接，特別是有色金屬。TOP-TIG焊接技術(shù)是由法國(guó)SAF公司率先開(kāi)發(fā)的，SAF公司開(kāi)發(fā)此技術(shù)的主要目標(biāo)是：提高機(jī)器人焊接速度，研制出適合焊接機(jī)器人的緊湊焊槍?zhuān)购附訖C(jī)器人應(yīng)用范圍不受約束。與傳統(tǒng)熱絲TIG焊的設(shè)計(jì)理念不同，TOP-TIG焊方法是直接利用電弧柱輻射熱和等離子區(qū)的高溫熔化填充焊絲。與傳統(tǒng)的冷絲TIG焊相比，可大幅度提高熔敷率。與傳統(tǒng)的MIG/MAG 焊相比，不僅提高了焊接速度，并且焊縫質(zhì)量更優(yōu)，焊接過(guò)程也不產(chǎn)生飛濺，經(jīng)濟(jì)性能良好。TOP-TIG焊接方法還簡(jiǎn)化了附屬設(shè)備，無(wú)需添加單獨(dú)的熱絲電源，只需對(duì)焊槍進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使焊絲在送進(jìn)熔池之前通過(guò)電弧區(qū)。所以TOP-TIG焊工藝的核心就是與送絲系統(tǒng)一體化的焊槍。這種焊槍的構(gòu)造使得TOP-TIG焊接過(guò)程中出現(xiàn)了類(lèi)似MAG焊的短路過(guò)渡和顆粒過(guò)渡。

日本巴布日立工業(yè)公司與Shinozaki教授共同進(jìn)行研發(fā)超高速熱絲TIG焊，實(shí)現(xiàn)了焊接速度為7 m/min的平板堆焊，角焊縫的焊接速度可達(dá)5 m/min。寶利蘇迪焊接技術(shù)(上海)有限公司研發(fā)了雙鎢極熱絲TIGer堆焊技術(shù)，即在一把焊槍中安裝兩個(gè)鎢極，通過(guò)兩臺(tái)電源聯(lián)動(dòng)控制雙鎢極產(chǎn)生復(fù)合焊接電弧，具有電弧覆蓋面大的特性，實(shí)現(xiàn)堆焊應(yīng)用所需要的低稀釋率、高熔敷率及高效率的要求。

2.3 DP-TIG焊

挪威Welmax公司開(kāi)發(fā)了DP-TIG(deep penetration TIG)技術(shù)，該技術(shù)是一種深熔氬弧焊接方法，通過(guò)對(duì)鎢極的高效冷卻、壓縮電弧，獲得能量密度大、挺度高的電弧。該設(shè)備采用雙熱絲、水冷焊槍?zhuān)凶哕壍揽梢愿鶕?jù)管道直徑更換，該方法焊縫成形較好，焊接效率較高。德國(guó)Kjellberg公司的InFocus技術(shù)與DP-TIG類(lèi)似，都是通過(guò)壓縮電弧的方式，增加電弧挺度與能量密度，實(shí)現(xiàn)深熔高效焊接。宋永倫[28]提出了一種多電極并聯(lián)的鎢極氬弧焊(C-TIG)，采用三個(gè)相互平行、隔離且等距的電極組合，分別與弧焊電源連接，形成多電極聚集電弧放電模式，強(qiáng)化并行電極“通道”間熱電子發(fā)射和氣體的“熱電離”，以提高弧柱區(qū)域能量密度。使用C-TIG方法對(duì)5 mm厚的高強(qiáng)鋁合金板進(jìn)行焊接，焊接速度達(dá)到0.8 m/min時(shí)也可一次焊透成形，并獲得細(xì)小均勻的焊縫及熱影響區(qū)組織。

3 復(fù)合熱源焊接技術(shù)

復(fù)合熱源是指將兩種或兩種以上的熱源疊加起來(lái)，以求得更強(qiáng)的能量密度，其中最典型的是激光電弧復(fù)合焊。激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)集激光熱源集中、焊縫熱影響區(qū)小、焊后工件變形小、焊接效率高與電弧穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)于一體而被廣泛應(yīng)用于薄板對(duì)接、表面合金化、鋁鎂合金焊接等。國(guó)內(nèi)外對(duì)激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)進(jìn)行了大量研究，已取得了大量成果，并得到了廣泛應(yīng)用。復(fù)合方式主要有：激光與TIG電弧復(fù)合、激光與MIG/MAG電弧復(fù)合、激光與等離子束復(fù)合等。雷振等人[29]采用激光電弧復(fù)合熱源焊接高強(qiáng)鋼發(fā)現(xiàn)，高速焊接下電弧依然穩(wěn)定，焊接效率高，易于實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形，易于實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)匹配，具有焊接變形小，冷裂紋敏感性低等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)預(yù)熱焊接，并能夠有效抑制接頭軟化及脆化。在TIG電弧波動(dòng)特征方面，楊海鋒[30]分別研究了采用單光束和雙光束的鋁合金高功率激光-TIG復(fù)合焊的焊接過(guò)程差別。激光-TIG復(fù)合焊示意圖如圖5所示。研究結(jié)果表明雙光束-TIG的電壓分布比單光束-TIG電壓分布集中，波動(dòng)范圍較小且在相同的焊接參數(shù)條件下，雙光束激光-TIG復(fù)合焊的焊縫表面成形較單光束激光-TIG復(fù)合焊更為均勻連續(xù)。陳明華等人[31]探討了激光—電弧復(fù)合焊作用機(jī)理，表明激光與電弧等離子體的耦合作用有利于提升能量密度，增加熔深。顧小燕等人[32]研究了激光-雙電弧復(fù)合焊，研究表明雙絲間距的變化會(huì)影響電弧的穩(wěn)定性、熔滴過(guò)渡以及焊縫成形，在所用的試驗(yàn)參數(shù)下，兩根焊絲間距為5 mm 時(shí)電弧最穩(wěn)定，熔滴過(guò)渡是穩(wěn)定的一脈一滴，而且焊縫成形良好。董曉強(qiáng)等人[33]通過(guò)試驗(yàn)證明了等離子-MIG焊熔滴下落主要方式是滴狀與射流過(guò)渡，且MIG焊槍電流對(duì)熔滴過(guò)渡有著明顯影響。與MIG焊相比，等離子-MIG復(fù)合焊明顯降低了熔滴過(guò)渡向射流過(guò)渡形式轉(zhuǎn)變的電流的臨界值。

圖5 激光-TIG復(fù)合焊示意圖

機(jī)器人焊接具有高效、優(yōu)質(zhì)、持續(xù)性和一致性良好的明顯優(yōu)勢(shì)，研究新型復(fù)合焊接熱源以適應(yīng)機(jī)器人焊接尤為迫切。在高速焊接過(guò)程中，電弧熱流作用區(qū)會(huì)發(fā)生變化，熱源模型也隨之改變，從而帶來(lái)應(yīng)力場(chǎng)與溫度場(chǎng)的差異，甚至?xí)绊懞缚p與熱影響區(qū)微觀組織的變化。所以必須研究適應(yīng)機(jī)器人的復(fù)合焊接熱源，如激光電弧復(fù)合、不同電弧復(fù)合、同種電弧復(fù)合、其它熱源和電弧復(fù)合等形式多樣的復(fù)合熱源，特別是通過(guò)現(xiàn)代控制理論與數(shù)字信息處理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，已能夠通過(guò)“源”的能量輸出形式的變化賦予“弧”新的熱特性和力特性，由此適應(yīng)焊接機(jī)器人優(yōu)質(zhì)、高效新工藝的實(shí)際需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

在傳統(tǒng)的電弧焊接方面，通過(guò)多種電弧耦合，電弧與機(jī)械能量、磁場(chǎng)結(jié)合，基于數(shù)字化技術(shù)對(duì)電弧、熔滴過(guò)渡等精細(xì)控制，改變了傳統(tǒng)電弧的能量密度、電弧形態(tài)、電弧放電結(jié)構(gòu)，從而出現(xiàn)了多種高效焊接方法。將電弧與激光復(fù)合，則進(jìn)一步提高了焊接的效率與質(zhì)量，擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。隨著對(duì)電弧放電結(jié)構(gòu)、電弧熱源-系統(tǒng)本質(zhì)行為研究的逐步深入，隨著數(shù)字化技術(shù)、信息化技術(shù)在焊接中的應(yīng)用發(fā)展，相信將來(lái)會(huì)有更多更優(yōu)質(zhì)高效的焊接技術(shù)出現(xiàn)。此外，電弧與超聲復(fù)合焊技術(shù)以及電弧和附加磁場(chǎng)力的復(fù)合技術(shù)都將是高效焊接技術(shù)的新的研究方向。