第二，新型脉冲MIG 熔化极惰性气体保护焊 的开发应用，为实现快速脉冲压缩电弧焊接工艺提供了技术支持。研究证实，采用新型脉冲惰性气体保护焊机，应用20％CO2＋80％富氩气体保护，实现快速脉冲压缩电弧焊接工艺是解决高强钢高品质焊接的有效途径。

　　脉冲压缩电弧喷射速度高，电流密度大、热损失小、稳定性强、熔深大，适合高品质焊接，特别适合高强度细晶粒钢的焊接。采用MIG的主要优点有两个：一是可以在很低的电流下实现射流过渡。在普通直流MIG条件下，要在250安培以上电流才能实现射流过渡，而采用新型脉冲MIG在60安培的电流下即可实现射流过渡，可以获得TIG（惰性气体钨极保护焊）的高质量和MIG的高效率的双重优点，同时可实现快速脉冲压缩电弧，获得综合性能良好的焊接接头。

　　譬如，某厂进行Q420GJB的高速焊接试验研究工作时，采用了目前国内先进的新型脉冲MIG无飞溅焊机，其结果是高速射流过渡无飞溅、焊缝成型美观、焊接HAZ熔深大、可全位置焊。在电源上采用了全桥软开关结构与数字控制相结合的方式，达到快速控制熔滴过渡过程的目的。高频脉冲实现一脉一滴的溶滴过渡，由于脉冲频率很高，一脉一滴的射流速度很高，在大气压下形成强大的压差，速度越高，压差越大，对射流电弧和熔滴进行有效的压缩，从而形成电流密度极高的压缩电弧，进而提高了焊接HAZ熔深。这种焊接方式减少了母材的热输入，可以获得溶宽均匀、美观的纹状焊缝，还增加了溶池的搅拌作用，将金属内形成的气泡等缺陷的因素排除，同时细化了焊缝晶粒，降低了裂纹敏感性，提高了焊缝的整体质量。

　　第三，采用新型无镀铜焊丝ER50 6和20％CO2＋80％富氩保护气体。与镀铜焊丝相比，GMAW 熔化极气体保护焊 无镀铜焊丝的飞溅更小，同时在焊缝外观上最直接的表现是其焊缝的润湿性更好，焊缝更加平滑，而镀铜焊丝焊缝金属凸起。因此，无镀铜焊丝焊接后的成型更加美观、光洁性好，无镀铜焊丝焊接出来的焊缝更加白亮。无镀铜焊丝导电性能好，试验使用、工程试用中没有出现因导电问题而产生的断弧；在小电流工况下优势尤为突出。浙江精工钢结构集团有限公司（以下简称精工钢构）的焊接实验证实，采用GMAW方法，在焊接电流80安培时，GMAW无镀铜焊丝焊接稳定性大大好于GMAW镀铜焊丝。因为，GMAW无镀铜焊丝化学膜不耐压，在不到10伏特电压下就被击穿，因此，导电性能好于GMAW镀铜焊丝。

　　与GMAW镀铜焊丝相比较，GMAW无镀铜焊丝焊接工艺性能良好，焊接时产生较低的飞溅和烟雾，焊缝成形性良好。GMAW无镀铜焊丝彻底解决了焊丝的生产和使用环节的铜污染问题。排除了对环境的污染和对焊工的身体影响的大部分因素。

　　根据采用新型脉冲焊机的需要和研究方向，采用了20％CO2＋80％富氩气体双元气体作为试验的保护气体。上述组合，实现了焊接优良资源的强强联合，形成了目前高强钢焊接的前沿技术。

　　三、快速脉冲压缩电弧进行焊接、对比试验

　　为了证实快速脉冲压缩电弧焊接工艺是目前高强钢焊接最佳工艺之一，精工钢构选择了GMAW焊接工艺做对比试验。他们采用同一设备、同一焊材、同一焊接规范进行对比，快速脉冲压缩电弧焊接工艺几乎没有飞溅，且焊缝成型良好、观感几乎同100％富氩焊接一样。

　　熔敷效率对比试验结果表明，该技术提高了焊接接头的综合性能，为高强钢动载焊接提供了技术支持。

　　快速脉冲压缩电弧焊接工件力学性能检测结果表明，Q420GJB冲击温度的技术要求为200C、34焦；试件的冲击温度为 300C、均超过100焦；这一结果证实，焊接接头综合性能好于传统GMAW工艺。

　　综上所述，该技术有3点优势：

　　一是此综合技术是优良资产的强强联合，其研究工作指导思想值得推广应用；

　　二是由于该项技术具有无飞溅、焊接HAZ熔深大、焊接效率高、焊接接头力学性能优良、可靠等特点，具有较大的推广应用价值；

　　三是快速脉冲压缩电弧焊接工艺适合机器人自动焊。

四、快速脉冲压缩电弧立下进焊接工艺的研究

　　在高强钢焊接操作技术中，目前广泛使用多层多道错位焊接技术，笔者认为，该技术不完整。因为，在立焊位置从下向上焊接只能用摆动技术，而目前世界上只有立下进焊条，无立下进焊丝；所以，无论机器人或者人工操作只能摆动。在立焊条件下，焊接速度慢，HAZ高温停留时间长。因此，在“鸟巢”钢结构焊接工程中，相比之下，立焊的力学性能最差。

　　所谓多层焊技术,不是一次成型，而是多层成型，焊接运条手法允许摆动，焊接厚度一般不控制，适合低碳钢厚板焊接。多层多道焊就是在多层焊的基础上，焊接手法上不允许摆动。多层多道错位焊接技术就是在多层多道焊接技术的基础上，加入焊接接头每一道次错位连接，即：接头不在一个平面内，通常错位50毫米以上。

　　第一，据不完全统计，快速脉冲压缩电弧立下进焊接试验结果表明，立下进的焊接速度比向上立焊快两倍以上、盖面速度可赶上自动焊平焊速度，值得推广。

　　第二，快速脉冲压缩电弧立下进焊接试验结果表明，应用快速脉冲压缩电弧立下进焊接技术试件熔深符合强韧性要求。

　　第三，快速脉冲压缩电弧立下进焊接试件力学性能检测结果表明，焊接HAZ（热影响区域）熔深大，焊接接头力学性能不会差。

　　综上所述，本次试验的结论如下：

　　一是应用快速脉冲压缩电弧进行立下进焊接，是应用技术上的一项突破，丰富、完善并发展了“多层多道错位焊接技术”，推动了技术进步；

　　二是快速脉冲压缩电焊立下进焊接技术，能够实现焊接HAZ较大的熔深、较高的焊接速度。优秀的力学性能，完全可以取代向上摆动立焊技术，具有广泛的推广应用价值；

　　三是快速脉冲压缩电弧立下进焊接技术适合机器人自动立下进焊。（完）

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