MAG焊接用于壓縮機(jī)殼體焊接研究

摘 要：MAG雙絲焊接是一種先進(jìn)的焊接方式，可以打幅度提升原有的等離子焊接的焊接速度，降低生產(chǎn)過(guò)程中的焊接成本。本文從MAG雙絲焊接的焊接原理、焊接設(shè)備及夾具的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析及改善，找到前期焊接不良的根本原因，從焊接夾具、焊接參數(shù)方面優(yōu)化，從而提升焊接質(zhì)量并制定新的焊接工藝參數(shù)。

關(guān)鍵詞：MAG；焊接；雙絲

中圖分類號(hào)：TG434.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）33-0278-01

1 MAG焊接設(shè)備介紹

1.1 卷板結(jié)構(gòu)介紹

（1）卷板目的

是將一塊板料通過(guò)滾輪作用卷制成圓筒。卷板機(jī)上輥在兩下輥中央對(duì)稱位置通過(guò)液壓缸內(nèi)的液壓油作用于活塞作垂直升降運(yùn)動(dòng)，通過(guò)主減速機(jī)的末級(jí)齒輪帶動(dòng)兩下輥齒輪嚙合作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為卷制板材提供扭矩。使金屬板經(jīng)過(guò)多道次連續(xù)彎曲，產(chǎn)生永久性的塑性變形，卷制成所需要的園筒。（其卷制后要求L<10，目前設(shè)備無(wú)法達(dá)到要求，需要通過(guò)液壓進(jìn)行加壓整圓，使其達(dá)到規(guī)格要求）。

（2）MAG焊接設(shè)備首先在卷板機(jī)處進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)減小A尺寸來(lái)調(diào)節(jié)卷圓直線段的長(zhǎng)度尺寸。（但A尺寸小到一定尺寸工作小輪的強(qiáng)度會(huì)不足，需要用支撐輪提高強(qiáng)度）；采用伺服驅(qū)動(dòng)工作小輪，取消加壓整圓。

1.2 MAG雙絲焊接介紹

在焊接過(guò)程中，作為電極的兩根焊絲處在同一保護(hù)氣環(huán)境下，由兩個(gè)獨(dú)立的、相互絕緣導(dǎo)電嘴送出后熔化并形成同一熔池。每個(gè)電極都能獨(dú)立地調(diào)節(jié)熔滴過(guò)渡和弧長(zhǎng)。這樣就可以在很高的焊接速度下實(shí)現(xiàn)高度靈活的焊接，焊接過(guò)程可重復(fù)性好，飛濺小，焊縫成型美觀。

雙絲焊機(jī)有兩個(gè)電源，為獲得相位相差180°熔滴過(guò)渡，在兩電源之間增加了一個(gè)協(xié)同裝置。使雙絲焊熔滴過(guò)渡過(guò)程可以分開設(shè)置的，單獨(dú)對(duì)每個(gè)電極進(jìn)行調(diào)節(jié)使之保持短弧。利用短弧，可以使熔池保持很小，多余的能量則轉(zhuǎn)化為焊接速度。這樣雙絲焊的焊接速度可達(dá)3m/min以上。（實(shí)際在殼體連續(xù)焊接運(yùn)用中，由于滾輪驅(qū)動(dòng)方式的限制，雙絲焊的速度被調(diào)整為1.2～2.1m/min）（如圖1所示）。

雙絲焊的優(yōu)點(diǎn)：

①飛濺?。虎陔娀》€(wěn)定；③熔透性好；④焊接速度快；⑤變形小。

1.3 焊接夾具介紹

MAG雙絲焊接的夾具，是通過(guò)八條滾軸對(duì)殼體外徑施以抱緊力，使接縫處緊密貼合，后部再利用5組夾緊的滾輪所產(chǎn)生的摩擦力推動(dòng)殼體向前（由于殼體與夾緊滾軸之間是滾動(dòng)摩擦，所以所需的推力不必很大）。

2 影響MAG焊接質(zhì)量因素

目前在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)影響殼體MAG焊接質(zhì)量的因素有：

①殼體料板長(zhǎng)度變化對(duì)焊接影響；②料板上的電磁場(chǎng)對(duì)焊接影響；③弧長(zhǎng)對(duì)焊接影響。

2.1 殼體料板長(zhǎng)度變化對(duì)焊接影響

由于MAG焊的特性決定以融化焊絲作為填料，加之母材的部分融化形成焊縫，對(duì)料板長(zhǎng)度方向的公差無(wú)法消除。（料板長(zhǎng)度方向的公差）將直接轉(zhuǎn)化為殼體直徑的變大、變小。

分析可能產(chǎn)生兩種情況：

（1）當(dāng)前一個(gè)殼體的直徑D>后一個(gè)殼體的直徑d時(shí)，在焊縫接口處將收到一個(gè)向外的力（F），當(dāng)F力>焊縫的強(qiáng)度時(shí)，焊縫開始處將產(chǎn)生裂縫，造成不良。

（2）當(dāng)前一個(gè)殼體的直徑D≤后一個(gè)殼體的直徑d時(shí)，在焊縫接口處將收到一個(gè)向內(nèi)的力（F）或F=0，這時(shí)對(duì)焊縫將沒(méi)有影響。

2.2 料板上的電磁場(chǎng)對(duì)焊接影響

在設(shè)備驗(yàn)收過(guò)程中由于卷板后，殼體高速推送至焊接部位，在推送過(guò)程中，焊縫開口兩側(cè)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，影響焊接質(zhì)量。為此，針對(duì)該電磁場(chǎng)我們采用改善焊接夾具的接地方式。由于在高速焊接時(shí)，可靠焊接的接地方式對(duì)焊接質(zhì)量至關(guān)重要，實(shí)際焊接時(shí)接地不良時(shí)焊縫就會(huì)發(fā)生氣孔咬邊等不良因素，影響焊接質(zhì)量。

對(duì)策：在焊接夾具前端增加一個(gè)保持架增加一套接地裝置，以保證焊接電弧不受干擾，焊縫外觀達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 弧長(zhǎng)對(duì)焊接影響

本次MAG焊接電源提供對(duì)弧長(zhǎng)的調(diào)整（調(diào)整范圍：±30%）。

（1）當(dāng)弧長(zhǎng)調(diào)整為-30%（短?。r(shí)，由于熱輸入量低，熔池較冷，焊縫表面比較光潔，焊縫寬度比較窄，高度較高，熔深較大，飛濺較大。

（2）當(dāng)弧長(zhǎng)調(diào)整為+30%（短?。r(shí)，由于熱輸入量高，熔池較熱，焊縫表面發(fā)白，焊縫寬度比較寬但較平滑，熔深小，飛濺較小。

（3）針對(duì)公司的殼體焊縫的要求經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)將該參數(shù)定為+12%±5%，得到良好的焊縫效果。

2.4 工藝參數(shù)制定

經(jīng)多次試驗(yàn)調(diào)整，最終確定鈑金殼體縱縫焊接工藝參數(shù)如下：

①氣體配比：82%Ar+18%CO2；②焊絲規(guī)格：ESAB：OKAristoRod12.50

1.2mm；③焊槍角度：采用右焊法，焊槍角度10°～15°；④焊接速度：1.2～2.1m/min；⑤送絲速度：9.7±5m/min；⑥弧長(zhǎng)修正：12%±5%；⑦電弧推力：1.1%±2%。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-10-19