双丝焊是在传统熔化极气体保护焊工艺上发展起来的,使用的两把焊枪固定在同一个喷嘴中,两把焊枪使用脉冲类型相同的独立的两个焊接电源。两把焊枪的焊接参数分别控制, 但是焊接时的送丝必须可靠。双丝焊具有效率高、节约能源的特点而受到国内外焊接人员的很大关注,研究的人越来越多,成果累累,因此其应用的范围越来越大。 刚开始使用的双丝焊设备两根焊丝通过相同的导电嘴,导致焊丝的电位相同,只是焊丝的送丝速度不同。因此焊接时无法单独控制其中一根焊丝的电弧,焊接参数不好控制和调整。 到了上世纪 90 年代,德国开发出了新的双丝焊系统:“TANDEM”双丝焊接系统。该系统的基 本原理是将两根焊丝放在同一个特别设计的焊枪里,这种焊枪提供两个送丝口,并相互绝缘, 呈一定的角度。两根焊丝分别使用不同的电源,所有的焊接参数都可以不同:如焊丝的直径、 材质、送丝速度等。这样可以更好的地控制电弧,降低两个电弧的彼此干扰。性能特点如下: (1)生产率高。由于两根焊丝使用不同的电弧焊接,提供的热量高,比单丝产效率高;
(2)铝合金焊接焊接质量好,产生的气孔少,焊缝成形比较美观; (3)比单丝焊应用范围广,可焊接更多种材料,如不锈钢,低碳钢等等。 王元良等人阐述了多种双丝焊的焊接原理和试验后的结果,试验表明:双丝焊可以大大提升生产效率,比单丝高 70%左右;焊接接头质量好,避免产生焊接裂纹,焊接含碳 0。8% 的钢无需预热;能通过改变焊丝成分的组合来达到改善焊缝的目的[19]。
余进等人使用双丝焊设备,利用 5A56 焊丝对 7A52 铝合金进行焊接试验,研究焊接接头 的力学性能和显微组织。结果表明:对于中板或者厚板的 7A52 铝合金工件,双丝焊焊接在 有适合的工艺参数下,可得到良好的焊缝。经过拉伸试验,双丝焊焊接接头的抗拉强度最高 可达到 305 MPa,最低也有 264 MPa,约为母材的 70%左右[20]。74257
孟庆国等人为了研究 2219 铝合金双丝焊热影响区的微观结构和力学性能的变化规律使 用了焊接热模拟的试验方法。结果表明:2219 铝合金双丝焊软化区温度区间为 400~500℃, 软化最为严重的是 450℃。冷却速度为 20℃/s 时最低的强度不到母材的 60%。峰值温度对断 裂的影响不大,均属于韧性断裂[21]。
吴向阳等人从焊接材料,工艺,焊接参数,热处理等方面对双丝焊焊接接头冲击值偏低 的原因作了探讨。结果表明:冲击值偏低与焊接的材料有关,而与其他的原因关系不大。在 负 40 度的条件下,冲击值会偏低,原因是发生了脆断。上贝氏体也会影响冲击值[22]。论文网
Tusek 对双丝埋弧焊和三丝埋弧焊进行了试验和研究,得出的结论是当焊丝增加时,会对 工件的变形量大小、焊丝的熔敷率、以及焊接接头的性能会产生一定的影响[23]。
日本的焊接研究工作者进行了 TANDEM MAG 焊接研究,进行了焊接时液态金属的熔池 模型分析,对双丝焊两个焊丝之间的距离对焊接稳定性进行了试验。改进了焊丝,使双丝焊焊接质量更高了[24]。