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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