本書內(nèi)容源自作者所在的研究團(tuán)隊長期以來從事窄間隙GMA焊的研究成果。書中重點介紹了旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊、擺動電弧窄間隙GMA焊、雙絲窄間隙GMA焊及多元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊的技術(shù)原理、系統(tǒng)設(shè)計、焊接電弧特性、熔滴過渡規(guī)律與熔池行為等理論研究成果，以及相關(guān)海洋工程材料的窄間隙GMA焊接工藝開發(fā)及組織性能分析的應(yīng)用實例。
本書作為窄間隙GMA焊接技術(shù)的專著，內(nèi)容豐富、圖文并茂，理論聯(lián)系實際，突出了窄間隙GMA焊領(lǐng)域的新進(jìn)展。
本書可供從事窄間隙焊接技術(shù)研究和生產(chǎn)工作人員使用，也可作為大專院校焊接專業(yè)師生的參考書。
前言
第1章 窄間隙焊概述1
1.1 窄間隙焊的原理與特點1
1.1.1 窄間隙焊的定義1
1.1.2 窄間隙焊的優(yōu)點2
1.1.3 窄間隙焊的不足3
1.2 窄間隙焊的分類與各自特點3
1.2.1 窄間隙焊的分類3
1.2.2 窄間隙TIG焊的特點5
1.2.3 窄間隙GMA焊的特點5
1.2.4 窄間隙SAW的特點6
1.3 窄間隙焊的坡口形式6
1.4 窄間隙焊中的保護(hù)氣體8
1.5 窄間隙焊中的常見問題與解決措施9
1.6 常用窄間隙GMA焊方法及其應(yīng)用12
1.6.1 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊13
1.6.2 擺動電弧窄間隙GMA焊14
1.6.3 雙絲窄間隙GMA焊15
1.6.4 其他窄間隙GMA焊形式16
第2章 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊19
2.1 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊槍設(shè)計與實現(xiàn)19
2.1.1 電弧旋轉(zhuǎn)方案設(shè)計19
2.1.2 焊槍主體設(shè)計20
2.1.3 噴嘴設(shè)計21
2.1.4 噴嘴的保護(hù)效果驗證22
2.1.5 導(dǎo)電嘴設(shè)計23
2.1.6 焊槍性能及特點24
2.2 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA平焊的電弧行為與熔滴過渡25
2.2.1 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊電弧行為25
2.2.2 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊熔滴過渡28
2.3 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA橫焊的熔滴過渡33
2.3.1 旋轉(zhuǎn)電弧橫焊熔滴過渡的特點33
2.3.2 旋轉(zhuǎn)頻率對橫焊熔滴過渡的影響36
2.3.3 電弧電壓對橫焊熔滴過渡的影響41
2.3.4 送絲速度對橫焊熔滴過渡的影響43
2.3.5 保護(hù)氣成分對橫焊熔滴過渡的影響44
2.4 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA平焊的焊縫成形45
2.4.1 焊接參數(shù)對焊縫成形的影響規(guī)律45
2.4.2 旋轉(zhuǎn)電弧對平焊焊縫成形的影響機(jī)理51
2.5 旋轉(zhuǎn)電弧焊接溫度場的數(shù)值模擬53
2.5.1 旋轉(zhuǎn)電弧焊接溫度場的建立53
2.5.2 旋轉(zhuǎn)電弧焊接溫度場特征56
2.5.3 旋轉(zhuǎn)頻率對焊接溫度場的影響60
2.5.4 旋轉(zhuǎn)半徑對溫度場的影響64
2.5.5 計算結(jié)果的驗證66
2.6 旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA橫焊熔池行為與焊縫成形67
2.6.1 橫焊熔池流動行為68
2.6.2 橫焊的焊縫成形69
2.6.3 橫焊成形特點與熔池控制74
第3章 擺動電弧窄間隙GMA焊78
3.1 擺動電弧窄間隙GMA焊槍設(shè)計與實現(xiàn)78
3.1.1 電弧擺動方案設(shè)計78
3.1.2 噴嘴設(shè)計80
3.1.3 焊槍主體設(shè)計84
3.1.4 保護(hù)效果驗證86
3.1.5 焊槍性能及評價86
3.2 擺動電弧窄間隙GMA焊電弧特性與熔滴過渡89
3.2.1 擺動電弧窄間隙GMA焊電弧特性89
3.2.2 擺動電弧窄間隙GMA焊熔滴過渡89
3.2.3 焊接參數(shù)對熔滴過渡的影響94
3.2.4 空間位置下的熔滴過渡100
3.3 擺動電弧窄間隙GMA焊熔池行為102
3.3.1 熔池行為數(shù)值模型建立103
3.3.2 數(shù)值模擬流程及實驗驗證110
3.3.3 擺動電弧焊接溫度場特征112
3.3.4 典型位置下的熔池行為115
3.3.5 熔池形狀分析122
3.4 擺動電弧對熔池的控制作用125
3.4.1 降低能量輸入126
3.4.2 提高散熱能力127
3.5 擺動電弧窄間隙GMA全位置焊129
3.5.1 焊縫成形特點129
3.5.2 宏觀缺陷分析及優(yōu)化目標(biāo)確定130
3.5.3 焊縫成形數(shù)學(xué)模型的建立132
3.5.4 焊接參數(shù)對焊縫成形的影響141
3.5.5 焊接參數(shù)優(yōu)化144
第4章 雙絲窄間隙GMA焊148
4.1 雙絲窄間隙GMA焊槍設(shè)計與實現(xiàn)149
4.1.1 焊絲彎曲方案選擇150
4.1.2 插入式焊槍設(shè)計150
4.1.3 外置式焊槍設(shè)計152
4.2 雙絲窄間隙GMA焊的電弧特性與熔滴過渡154
4.2.1 雙絲窄間隙GMA焊電弧特性154
4.2.2 雙絲窄間隙GMA焊熔滴過渡155
4.3 雙絲窄間隙GMA平焊的焊縫成形159
4.3.1 焊接參數(shù)對焊縫成形的影響規(guī)律159
4.3.2 單道多層雙絲窄間隙GMA焊工藝168
4.3.3 雙絲窄間隙GMA焊特點分析169
4.4 雙絲窄間隙共熔池GMA立焊工藝169
4.4.1 向下立焊共熔池行為170
4.4.2 立焊焊接規(guī)范區(qū)間確定171
4.4.3 共熔池向下立焊單道多層焊175
4.5 雙絲窄間隙非共熔池GMA立焊工藝177
4.5.1 焊接參數(shù)對焊縫成形的影響規(guī)律178
4.5.2 非共熔池向下立焊多層焊180
第5章 多元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊182
5.1 優(yōu)化焊接保護(hù)氣體的必要性182
5.2 三元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊電弧特性183
5.2.1 三元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊電弧形態(tài)183
5.2.2 三元保護(hù)氣體窄間隙脈沖GMA焊電弧行為185
5.3 三元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊熔滴過渡規(guī)律187
5.3.1 單絲焊的熔滴過渡187
5.3.2 雙絲焊的熔滴過渡190
5.4 三元保護(hù)氣體窄間隙GMA焊的焊縫成形197
5.4.1 單絲焊焊縫成形特點198
5.4.2 雙絲焊焊縫成形特點200
第6章 窄間隙GMA焊工程應(yīng)用203
6.1 10CrNi3MoV高強(qiáng)度鋼旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA焊203
6.1.1 焊接工藝及焊縫成形203
6.1.2 焊接接頭組織特征205
6.1.3 焊接接頭力學(xué)性能205
6.2 12Ni3CrMoV高強(qiáng)度鋼旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙GMA橫焊208
6.2.1 焊接工藝及焊縫成形208
6.2.2 焊接接頭組織特征210
6.2.3 焊接接頭力學(xué)性能211
6.3 10CrNi3MoV高強(qiáng)度鋼擺動電弧窄間隙GMA焊215
6.3.1 焊接工藝及焊縫成形215
6.3.2 焊接接頭組織特征217
6.3.3 焊接接頭力學(xué)性能217
6.4 厚壁管道全位置擺動電弧窄間隙GMA焊220
6.4.1 焊接工藝及焊縫成形220
6.4.2 管道接頭組織特征221
6.4.3 管道接頭力學(xué)性能227
6.5 2219鋁合金擺動電弧窄間隙GMA立焊230
6.5.1 焊接工藝及焊縫成形230
6.5.2 焊接接頭組織特征231
6.5.3 接頭抗拉強(qiáng)度232
6.6 10CrNi3MoV鋼雙絲窄間隙GMA焊233
6.6.1 焊接工藝及焊縫成形233
6.6.2 焊接接頭組織特征234
6.6.3 焊接接頭力學(xué)性能236
參考文獻(xiàn)238
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