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第1章 熔焊过程信息及数字化特征 1

1.1 焊接制造由经验向信息化和数字化的转变 1

1.2 焊接制造信息的特征与属性 2

1.3 熔化焊过程金属过渡信息的特征 4

1.4 弧焊过程信息的统计特征 7

1.5 焊接制造的信息化与数字化 13

参考文献 14

第2章 焊条电弧焊的电弧现象与焊条工艺性 16

2.1 焊条电弧焊粗熔滴短路过渡与渣壁过渡 16

2.1.1 焊条电弧焊粗熔滴短路过渡 16

2.1.2 焊条电弧焊熔滴的渣壁过渡 22

2.1.3 粗熔滴过渡与渣壁过渡的形成机制 25

2.2 焊条电弧焊熔滴的爆炸过渡与喷射过渡 29

2.2.1 焊条电弧焊熔滴的爆炸过渡现象 29

2.2.2 焊条电弧焊熔滴的喷射过渡现象 31

2.2.3 焊条电弧焊爆炸过渡与喷射过渡形成机制 33

2.3 焊条熔滴过渡形态的电弧物理特性数字化信息 40

2.3.1 焊条熔滴过渡形态电弧电压、焊接电流概率密度分布图 41

2.3.2 焊条典型熔滴过渡形态数字化信息的解读 42

2.4 焊条熔滴过渡形态对焊条工艺性的影响 43

2.4.1 熔滴过渡形态对电弧稳定性的影响 43

2.4.2 焊条熔滴过渡形态对飞溅的影响 46

2.4.3 熔滴行为对电弧热效率的影响 46

2.4.4 熔滴过渡形态与焊条工艺性的关系 48

2.5 焊条工艺性设计 49

2.5.1 焊条熔滴过渡的主导力与P′-P″关系图 49

2.5.2 焊条工艺性设计原则 52

参考文献 53

第3章 结构钢焊条的电弧物理特性与工艺性 55

3.1 钛钙型结构钢焊条的电弧物理特性与工艺性 55

3.1.1 钛钙型结构钢焊条熔滴过渡形态 55

3.1.2 钛钙型结构钢焊条的飞溅现象 61

3.1.3 钛钙型结构钢焊条的波形特征 62

3.1.4 钛钙型结构钢焊条的工艺性评价 69

3.2 低氢型结构钢焊条电弧物理特性与工艺性评价 74

3.2.1 低氢型结构钢焊条熔滴行为的一般特征 74

3.2.2 低氢型结构钢焊条的“弧桥并存”现象与工艺性 81

3.2.3 低氢型结构钢焊条的电弧物理特性 84

3.2.4 低氢型结构钢焊条工艺性判据的建立 87

3.2.5 低氢型结构钢焊条工艺性分析与评价案例 87

3.3 高纤维素焊条的电弧物理特性及工艺性评价 90

3.3.1 高纤维素焊条的熔滴过渡现象及工艺性 90

3.3.2 高纤维素焊条电弧物理特性的数字化信息 95

3.3.3 高纤维素焊条工艺性评价判据 98

参考文献 99

第4章 不锈钢焊条的电弧物理特性与工艺性 101

4.1 不锈钢焊条的工艺稳定性及试验方法 101

4.1.1 不锈钢焊条工艺稳定性的概念 101

4.1.2 不锈钢焊条工艺稳定性的测试方法 101

4.2 不锈钢焊条的电弧物理特性 109

4.2.1 钛钙型不锈钢焊条熔滴行为的可视化信息 109

4.2.2 高钛型不锈钢焊条熔滴行为的可视化信息 113

4.2.3 不锈钢焊条电弧物理特性的数字化信息 119

4.3 不锈钢焊条工艺稳定性的影响因素及不锈钢焊条的设计 125

4.3.1 不锈钢焊条工艺稳定性的影响因素 125

4.3.2 提高不锈钢焊条工艺稳定性的根本途径及不锈钢焊条的设计 129

4.4 不锈钢焊条工艺稳定性评价 132

4.4.1 以短路电压概率评价不锈钢焊条工艺稳定性 132

4.4.2 以短路频率评价不锈钢焊条工艺稳定性 132

参考文献 134

第5章 药芯焊丝CO2气体保护焊的电弧现象 135

5.1 药芯焊丝CO2气体保护焊的熔滴过渡形态 135

5.1.1 药芯焊丝CO2气体保护焊熔滴的排斥过渡 136

5.1.2 药芯焊丝CO2气体保护焊熔滴的表面张力过渡 147

5.1.3 药芯焊丝CO2气体保护焊细熔滴过渡 157

5.2 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔渣的滞熔现象分析 164

5.2.1 药芯焊丝CO2气体保护焊时渣柱的形成及特征 164

5.2.2 药芯焊丝CO2气体保护焊时渣柱行为对熔滴过渡的影响 167

5.2.3 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔渣的行为对飞溅的影响 172

5.3 药芯焊丝CO2气体保护焊的飞溅现象 173

5.3.1 药芯焊丝CO2气体保护焊熔滴电爆炸飞溅 174

5.3.2 药芯焊丝CO2气体保护焊再引弧飞溅 180

5.3.3 药芯焊丝CO2气体保护焊的熔滴中气体逸出飞溅 184

5.3.4 药芯焊丝CO2气体保护焊的熔池中气体逸出飞溅 185

5.3.5 药芯焊丝CO2气体保护焊的熔滴飘离飞溅 186

5.3.6 药芯焊丝CO2气体保护焊熔滴过渡形态对飞溅的影响 188

5.3.7 药芯焊丝CO2气体保护焊焊接过程不稳定时的飞溅现象 189

5.3.8 焊条电弧焊与CO2气体保护焊时飞溅现象的总结 191

5.4 药芯焊丝CO2气体保护焊时的电弧行为 193

5.4.1 药芯焊丝CO2气体保护焊排斥过渡时的电弧行为 193

5.4.2 药芯焊丝CO2气体保护焊细熔滴过渡时的电弧行为 194

5.5 药芯焊丝CO2气体保护焊时的烟尘 195

5.5.1 药芯焊丝CO2气体保护焊烟尘的形成 195

5.5.2 影响烟尘的电弧物理因素分析 197

5.5.3 药芯焊丝烟尘异常析出现象 200

参考文献 200

第6章 CO2气体保护焊焊丝的工艺质量分析与评价 203

6.1 CO2气体保护焊熔滴行为与工艺性分析 203

6.1.1 熔滴行为的观察和分析 203

6.1.2 汉诺威分析仪的测试结果 206

6.2 CO2气体保护焊药芯焊丝工艺质量评价 210

6.2.1 小焊接参数下药芯焊丝工艺性的评价 210

6.2.2 较大焊接参数下药芯焊丝工艺性的评价 213

6.2.3 大焊接参数下药芯焊丝工艺性的评价 217

6.2.4 采用信号分析方法评价大参数下药芯焊丝工艺性 221

6.3 CO2气体保护焊实心焊丝电弧物理特性和工艺性评价 223

6.3.1 CO2气体保护焊实心焊丝工艺性及电弧物理特性试验 223

6.3.2 CO2气体保护焊实心焊丝工艺性的评价 229

参考文献 230

第7章 碱性药芯焊丝的电弧物理特性及焊接工艺性 231

7.1 碱性药芯焊丝的电弧物理特性 231

7.1.1 碱性药芯焊丝的熔滴行为及电弧电压、焊接电流波形分析 231

7.1.2 碱性药芯焊丝的PDD图和U-I图分析 233

7.2 碱性药芯焊丝的熔滴排斥过渡现象 239

7.2.1 碱性药芯焊丝熔滴排斥过渡的一般特征 239

7.2.2 碱性药芯焊丝熔滴排斥过渡的飞溅现象 241

7.2.3 碱性药芯焊丝熔滴排斥过渡对电弧稳定性的影响 246

7.3 碱性药芯焊丝的细熔滴过渡 248

7.3.1 碱性药芯焊丝的细熔滴过渡特征 248

7.3.2 碱性药芯焊丝细熔滴过渡时的飞溅现象 253

7.4 焊丝的药芯成分对熔滴行为的影响 256

7.5 碱性药芯焊丝工艺质量的评价 258

参考文献 260

第8章 金属粉芯焊丝和自保护药芯焊丝的电弧物理特性 261

8.1 金属粉芯焊丝的电弧物理特性 261

8.1.1 金属粉芯焊丝CO2气体保护焊的电弧物理特性 261

8.1.2 金属粉芯焊丝混合气体保护焊和Ar弧焊的电弧物理特性 271

8.2 自保护药芯焊丝的电弧物理特性 279

8.2.1 自保护药芯焊丝的一般概念 279

8.2.2 自保护药芯焊丝的电弧物理特性 280

8.2.3 自保护药芯焊丝焊接参数对焊接过程稳定性的影响 290

8.2.4 自保护药芯焊丝焊接过程稳定性的评价 297

8.3 焊接材料熔滴过渡形态的形成机制和工艺性评价判据 300

参考文献 303

第9章 焊接信息化在焊接材料技术中的应用 305

9.1 焊接材料工艺质量分析与评价 305

9.1.1 焊条工艺性的测试实例 305

9.1.2 自保护药芯焊丝工艺性的评价实例 308

9.1.3 CO2气体保护焊药芯焊丝工艺性的测试实例 310

9.1.4 关于分析仪参数的设置 318

9.1.5 焊接电源的性能对焊接材料测试结果的影响 321

9.2 “焊接材料工艺质量分析与评估系统”软件介绍及应用 327

9.2.1 “焊接材料工艺质量分析与评估系统”软件介绍 327

9.2.2 应用系统软件评估CO2气体保护焊药芯焊丝工艺性的实例 328

9.2.3 应用系统软件评估焊条工艺性的实例 329

9.3 焊接材料产品质量信息化管理 331

9.3.1 焊接产品质量信息化的基本概念 331

9.3.2 焊接信息化在焊接材料产品质量管理中的应用 332

9.3.3 焊条产品质量稳定性评价案例 333

9.3.4 药芯焊丝产品质量稳定性评价案例 335

9.3.5 焊接材料产品工艺质量的定量评估与定位 341

9.4 焊接信息化在焊接电源和焊接工艺方面的应用实例 343

9.4.1 焊接过程的监测 343

9.4.2 弧焊电源的工艺性分析与评价 346

9.4.3 自动化焊接熔深信息的提取与焊接参数优化 347

参考文献 350

附录 焊接材料信息化图谱 351

附录A 焊条电弧焊结构钢焊条信息化特征 351

附录B 不锈钢焊条信息化特征 356

附录C 几种典型焊条的短路频率分布图 359

附录D 药芯焊丝CO2气体保护焊信息化特征 359

附录E 碱性药芯焊丝熔滴行为信息化特征 362

附录F 金属粉芯焊丝气体保护焊信息化特征 363

附录G 自保护药芯焊丝电弧物理信息化特征 365