-tig-mag双电弧复合焊与单mag焊接成形对比.docx

摘要近些年来随着我国焊接技术发展迅速，对工业制造的要求也越来越高因此有着高效率 和高质量的TIG-MAG双电孤复合焊接工艺也被更多焊接工作者重视本课题研究单MAG 电孤焊与TIG-MAG双电弧焊的焊缝成形不同，通过单MAG焊、TIG-MAG焊、MAG-TIG 焊三种焊接方式的成形样貌对比得出结论试验结果表明：MAG-TIG双电孤复合焊焊接相比 单MAG电弧焊焊接低合金高强钢Q345-B,焊缝余高从2.5 mm增大到2.67 mm,焊缝熔宽 从4.33 mm增宽到4.67 mm； TIG-MAG双电弧复合焊相比单MAG电弧焊焊接低合金钢 Q345-B,焊缝余高从2.5 mm增大到2.83 mm,焊缝熔宽从4.33 mm增宽到6.17 mm； TIG-MAG 双电弧复合焊焊相比MAG-TIG双电弧复合焊焊接低合金高强钢Q345-B,焊缝余高从2.67 mm 增大到2.83 mm,焊缝熔宽从4.67 mm增宽到6.17 mm关键词：MAG-TIG复合焊 单MAG焊 焊接成形第三章单MAG焊与双电弧复合焊成形对比3.1单MAG焊与TIG-MAG双电弧焊焊接成形对比本部分比较单MAG电孤焊接与双电弧复合焊接焊接成形形貌，我们可以从图3.1焊缝成 形中看出MAG-TIG双电弧焊与TIG-MAG双电弧焊焊缝都比单MAG焊缝宽度更大一些，成 形样貌也稍好些。

在其他因素不变的情况下，双电弧焊焊缝成形比单电弧焊焊缝成形更美观, 焊缝更均匀，更稳定TIG-MAG双电弧焊接由于TIG电弧的引入，从一个热源变成两个热 源，可调节参数范围变广，有了稳定的TIG电弧能在焊接整个过程中产生稳定且均匀向前上 方运动的熔池，从而形成非常良好稳定的焊缝TIG-MAG双电孤焊接由于TIG电弧焊作为 打底层的焊接，使得电孤、焊丝母材和钢板更好的熔化成液体金属，在熔池中停留时间变长, 更好地促进MAG电孤焊的堆焊焊接a)单MAG焊罚扁||偷hMiii加M枷血榆血航他li翩(b) MAG-TIG 焊(c) TIG-MAG 焊图3.1单MAG焊与双电弧复合焊焊缝成形3.2双电弧焊接与单电弧焊接熔深的对比测量焊缝余高和焊缝宽度都是取焊缝整体的三个点作为余高的值然后三个值取平均值， 三个点分别在焊缝前端一段取任意一个点、焊缝中间、焊缝后端一段去任意一个点首先焊接的单MAG电弧焊焊缝见图3.2(a),在我整个焊接的过程中熔池运动状态不太稳 定，成形形貌有缺陷不平稳，它的焊缝余高三个值分别为2.5 mm、2.5 mm、2.5 mm也就是 它的焊缝余高为2.50 mm；它的焊缝宽度三个值分别为4.0 mm、4.0 mm、5.0 mm。

所以它的 焊缝宽度为4.33 mm再看由MAG-TIG双电孤焊接的焊缝图3.2(b),它的焊缝余高三个值为mm、2.5 mm、3 mm也就是它的焊缝余高为2.67 mm：它的焊缝宽度三个值分别为4.5 mm、4.5 mm、5.0 mm所以它的焊缝宽度为4.67 mm3.2(b)比3.2(a)成形的焊缝熔深和熔宽有明 显的增大，3.2(b)也比3.2(a)熔透要更均匀一点，焊道更美观一点，也相对更稳定均称一些 多了 TIG焊的打底，在我焊接过程中明显感受到MAG-TIG双电弧焊接要比单MAG焊接熔 池的产生更稳再观察由TIG-MAG双电孤焊接的图3.2(c)焊缝，它的焊缝余高三个值分别为2.5 mm、 3.0 mm、3.0 mm也就是它的焊缝余高为2.83 mm；它的焊缝宽度三个值分别为6.0 mm、6.0 mm、6.5 mm所以它的所以它的焊缝宽度为6.17 mm我们对比3.2(c)与3.2(a)的两张图可以 看出，3.2(c)的焊道明显比3.2(a)的焊缝余高更深，焊缝宽度更宽，在我焊接完MAG电孤的 打底后，由TIG电弧盖面时，明显地感觉到比单MAG电弧焊焊接时更好焊，盖面焊接时能 感受到熔池流动状态更为均匀，电孤中焊丝与板材共同作用下直至熔化成液态金属，熔池中 液态金属方向一直为向前流动，引领着你往前走，更好的焊接出基本无瑕疵的焊道，而且焊 接速度更快，焊接效率也因此提高，而单MAG焊接时就没有那么均匀的熔化。

我们再对比3.2(b)与3.2(c)两个都是双电弧焊接的焊接方法，它们不同的就是焊接的方向 先后顺序的差别一个是先焊接的是MAG焊，另一个先焊接的是TIG焊，相比它们的焊缝 余高和焊缝宽度都是后者比前者的值大见图3.2(b)与3.2(c)o但是图3.2(c)跟图3.2(b)相比还是 3.2(c)的焊缝宽度更宽些因此TIG-MAG双电弧焊要比MAG-TIG双电弧焊更适合于焊接缝 隙大的物件在其他参数不变的情况下，单MAG电孤焊焊后的焊缝熔深为4.83 mm见图3.4(a)所示； MAG-TIG双电弧焊焊后焊缝熔深为5.47 mm见图3.4(b)所示；TIG-MAG双电弧焊焊后焊缝 熔深为5.81 mm见图3.4(c)所示由此可见，双电弧焊接的熔深比单电弧熔深更大，而且熔宽更宽TIG-MAG电弧焊的焊缝要 比MAG-TIG电弧焊的焊缝更均匀、更光滑、更美观、更稳定，也可以看出TIG-MAG焊接 焊缝比MAG-TIG焊接焊缝的熔深稍大一点，焰宽也稍大一些，相比单MAG电弧焊焊后焊 缝成形，TIG-MAG双电孤焊焊缝熔透均匀、成形稳定，可以在与单MAG电孤焊参数不变的 情况下，实现双弧焊焊缝成形，且焊缝余高适中，焊缝熔深更大。

TIG-MAG双电弧焊比 MAG-TIG成形要更好一些，而TIG-MAG电弧焊和MAG-TIG电弧焊都比单MAG焊的焊缝 成形更好其原因为：首先双电孤焊接是由两个电孤进行堆焊的焊接方式，由一个电孤先焊 接再由另个电孤立马焊接，这样可以让焊接的时候电弧中的焊丝与板材更好地熔化形成液态 金属其次双电弧焊接焊接时由于已有第一层的焊道并且处于高温的状态，再焊第二层的时 候明显地能发现比单MAG焊接时更好地熔化成熔池，也就更好地形成焊缝最后，双电弧 能很大程度地提高焊接生产制造的效率，也能保证有效率的同时确保焊接的质量a)单MAG焊(b) MAG-TIG 焊图3.2单MAG焊与双电弧复合焊熔深横截面(c) TIG-MAG 焊3.3焊缝金相组织分析及分析图3.3所示为单MAG焊与双电孤MAG-TIG焊的a, b, c三个区域，a为焊缝区，由图 上可见两个焊缝区都较为度好母材与焊缝的交界区为熔合区b,是指焊接接头中焊缝金属 向热影响区过渡的区域，它的两侧分别是完全熔化的焊缝区和完全不熔化的热影响区，所以 也称其半熔化区最下面c部分就是不完全熔化的热影响区，在焊接热循环的作用下，焊缝 两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化，经过退火之后形成带状的组织，珠光体的 含量也高于母材，我们可以知道焊缝的硬度高于母材，因此得知焊缝的硬度高于母材。

图上 母材组织块状多面体组织为铁素体，黑色多面体为珠光体，两者分布均匀，并没有什么差别 由图3.3(a)、3.3(b)和3.3(c)焊缝图可以看出，图3.3(b)与图3.3(c)热影响区粗晶区上的铁素体 和焊缝区的柱状晶明显比图3.3(a)上细小，晶粒越粗大，焊缝质量越不好，说明双电孤焊接要 比单电孤焊接焊缝质量越好a)单MAG电弧(b) MAG-TIG 电孤图3.3焊接接头金相组织(c) TIG-MAG 电孤结论针对板厚为12 mm的Q345-B低合金钢在TIG-MAG双电弧焊与单MAG电弧焊不同焊 接方法焊后成形形貌、焊接熔深、焊接熔宽及焊缝余高进行研究，得出如下结论：(1) MAG电流为180A,电压为2()V, TIG电流为120A,电压为12V,在这些参数下, TIG-MAG双电孤复合焊接焊缝成形最佳2) TIG-MAG双电弧焊相比单电孤焊接Q345-B低合金钢时，焊缝熔深从4.83 mm增 大到5.81mm,熔深增加，焊缝余高从2.50 mm增大到2.83 mm,焊缝余高增加，焊缝熔宽从 4.33 mm增大到6.17 mm,焊缝熔宽有大幅度增加3) TIG-MAG双电弧焊相比MAG-TIG双电弧焊，在各参数不变的情况下，焊缝熔深 从5.47 mm增大到5.81mm；焊缝余高从2.67 mm增大到2.83 mm,焊缝熔宽从4.67 mm增大 到6.17 mm。

焊缝熔深、焊缝余高增大不明显，焊缝熔宽有大幅度增大参考文献[1] Li Jianguo. Present situation and future of welding machinery in dietary. China Welding, 1994, 3(2): 27-28张华军，张广军，王俊恒，等.低合金高强度双面双弧焊热循环对组织性能的影响[J].焊 接学报，2007,(10): 81-84[31刘殿宝，李福泉，谭财旺，等.EH36钢厚板双面双弧打底焊焊缝组织及性能[J].焊接学报， 2011,(01): 81-84魏金山.船用高强钢不预热焊接技术研究[J].材料开发与应用,2002, 17(1): 37-41[4] 娄小飞，陈茂爱，武传松，等.高速TIG-MAG复合焊焊缝驼峰及咬边消除机理[J].焊接学 报.2014: 87-90强伟.双面同轴TIG焊工艺与双弧影响机制研究[D].南京理工大学博士学位论文，2018: 13-14[7J Nobuyuki Okui. Advanced Production Systems in Japanese Shipyards. Transaction of the Japan Welding Society, 1993, 24(1): 16-21钟浩，石汗，薛诚.非熔化极旁路耦合电弧GMAW 工艺研究[J].甘肃科技，2012, 28(9):54-58Shuhei Kanemaru, Tomoaki Sasaki, Toyoyuki Sato, et al. Manabu Tanaka. Study for TIG-MIG hybrid welding processfJ]. Weld world, 2014, 58: 11-18.[8] Meng X M, Qin G L, Zhang Y M, et aL High speed TIG-MAG hybrid arc welding of mild steel platefJ]. Journal of Materials Processing Technology, 2014, 214(11): 2417-2424.[9] Yang C D, ZhongJ Y, Chen Y X, et al. The realization of no back chipping for thick plate wclding[JJ. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, 74(1): 79-88.[10] 宋昌洪.TIG-MAG复合焊电弧形态及熔滴过渡行为研究[D].山东大学,2014.[11] 张华军.大厚板高强钢双面双弧焊新工艺及机器人自动化焊接技术[D].哈尔滨工业大学, 2009.[12] 顾小燕.YAG激光+脉冲双MIG电弧复合焊接热源耦合机理及工艺研究[D].天津大学， 2013.[13] 吴艺超.铝合金激光-TIG双面复合焊接特性分析[D].哈尔滨工业大学,2014.[14] 石南辉，张立志，焦自权，等.ZG230与Q345B钢焊接工艺及缺陷预防措施[J].钦州学院， 2017.[15] 何少卿，王朝前.药芯焊丝及应用[M].化学工业出版社,2009.12AbstractIn recent years, with the rapid de。