本篇焊接論文分析雙面電弧焊接工藝及物理過程，由于焊接工作的特殊性，設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很容易引發(fā)焊接質(zhì)量問題，雙面電弧焊接工藝的應(yīng)用有效的解決了這一問題，成為不同行業(yè)領(lǐng)域的首選焊接方式。雙面電弧焊接工藝可以對被焊接工件的兩側(cè)進行加熱處理，熱量集中度高，提高了資源利用率，保障了焊接質(zhì)量，不存在變形的狀況。無論是單電源還是雙電源雙面電弧焊接工藝，都明顯優(yōu)于其他焊接工藝，能夠簡化焊接工作環(huán)節(jié)和步驟，操作方便，能夠進行靈活的調(diào)節(jié)和控制，焊接效果極佳，焊接熔深增大，具有極高的應(yīng)用價值。

《焊接學(xué)報》科技論文發(fā)表，是由中國機械工程學(xué)會主辦、哈爾濱焊接研究所承辦的學(xué)術(shù)期刊。主要刊載焊接科技領(lǐng)域具有國際水平或國內(nèi)先進水平的優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文。1980年創(chuàng)刊以來，刊期由最初的季刊發(fā)展為現(xiàn)在的月刊，成為在國內(nèi)外具有一定影響的一級學(xué)術(shù)刊物。

焊接學(xué)報

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接工藝也獲得很大的進步，大大提高了石油企業(yè)生產(chǎn)效益。作為新型的焊接工藝，雙面電弧焊接(double-side arc welding)的應(yīng)用及其廣泛，在焊接速度、焊接效果、焊縫熔深等方面具有明顯的優(yōu)勢，能夠降低變形發(fā)生幾率，避免資源的浪費。本文主要對雙面電弧焊接工藝進行介紹，分析了雙面電弧焊接物理過程，以期加深對雙面電弧焊接工藝的了解，使該工藝得到推廣使用，更好的指導(dǎo)實踐焊接工作。

關(guān)鍵詞：雙面電弧;物理過程;焊接工藝

近年來，我國國民經(jīng)濟獲得了突飛猛進的發(fā)展，而工業(yè)是我國的一項重要的支柱產(chǎn)業(yè)，逐漸向著規(guī)?；?、專業(yè)化的方向發(fā)展，應(yīng)用到許多大容量、參數(shù)高的設(shè)備儀器，這就對焊接工藝提出了更高的要求。研究雙面電弧焊接工藝及物理過程具有非常重要的意義，能夠有效的提高焊接質(zhì)量，為相關(guān)研究提供參考意見。

一、雙面電弧焊接工藝介紹

應(yīng)用等離子熱源進行焊接工作的過程中，因為具有較大的電弧動壓力和收縮力，會產(chǎn)生較深、較寬的焊縫，這是穿孔型等離子弧焊接方法最顯著的特點。在應(yīng)用該工藝進行焊接處理時，被焊接母材上有大量的等離子焊(PAW)電流流失現(xiàn)象，等離子流能夠在電弧的作用下作用于材料的孔洞中。穿孔型等離子弧焊在實際過程中會浪費一部分能量，無法對較厚的材料進行焊接操作，對不同材質(zhì)的焊接厚度都有明確的要求。當焊接處理時的等離子流作用于孔洞的情況下，在一定程度上可以抵消部分耗能，會加深焊接溶身。遵循PAW工藝的工作原理，可以采取將TIC電極加入到等離子焊電極的方式，并分別接于焊接電源的輸出端，這樣就會形成電源、電極、工件、電極、電源的電流回路，對傳統(tǒng)的焊接電流模式進行改造和優(yōu)化，從而確保電流能夠透過小孔，對耗能進行最大限度的補償，大大提高焊接性能，焊接厚度更大的母材。

雙面電弧焊接(DSAW)的穿透能力較強，能夠減少電流耗能，提高了材料的利用率，操作步驟簡單，處理環(huán)節(jié)相對單一，可以完成I形坡口焊接工作，也可以用于較厚木材的焊接，應(yīng)用范圍極廣。應(yīng)用該工藝進行工作的過程中，電流得到了充分的利用，熱效應(yīng)較高，能夠?qū)⒑附幽芰孔饔糜谛∶娣e范圍內(nèi)，不會影響其他部分的材料，效果明顯，不會出現(xiàn)變形的狀況，無需進行后期修補工作，大大提高了焊接質(zhì)量，對生產(chǎn)效益的提升具有很大的幫助。

二、雙面電弧焊接物理過程分析

(一)電弧收縮效應(yīng)

將雙面電弧焊接、TIG焊(Tungsten Inert Gas Welding)焊槍同等離子焊焊槍、VPPAW電源進行組合應(yīng)用的情況下，處于EN周期內(nèi)會出現(xiàn)收縮的狀況，同傳統(tǒng)等離子焊接工藝處理后的形狀有明顯的不同。但在應(yīng)用G-PAW及雙面電弧焊接焊接工藝的時候，如果處于EP周期內(nèi)，則會使得等離子弧作用在一個位置上。在以上兩個不同的周期內(nèi)，通常將焊接溶深的確定歸根于EN周期。由此可見，電弧收縮效應(yīng)的根本原因是雙面電弧焊接的熔深影響，在此作用下可以提高熱能的利用率，處理中厚度材料，不會造成較寬的焊縫。

應(yīng)用雙面電弧焊接工藝進行焊接處理時，為了形成焊接回路，可以對電流利用TIG焊槍進行引導(dǎo)，從而導(dǎo)致電弧能夠直接穿透匙孔，使熱能匯聚在一個工作點，熔透能力明顯增強。同時也要注意到在焊槍的引導(dǎo)下，作用于工件的電流還存在感應(yīng)磁場，而磁場軸線方向則為電流的主要流向，將電弧、電流組合成為一個整體，進一步增大收縮效應(yīng)，焊接熔深顯著加深，生產(chǎn)效益大幅度提高。

(二)電磁場分析

雙面電弧焊接過程中會產(chǎn)生的電磁場，但電位梯度在被焊接工件與電極之間存在很大的差異，會形成焊接電流的電磁場Fm及電場力Fe，分別相應(yīng)的計算公式得出。其中電流的電磁場在x、y兩個方向上都存在分量，即fm(x)和fm(y)，在y方向的fm(y)會使該方向上的等離子粒子速度加快，縮短作用于工件的時間，而在x方向的fm(x)會使該方向上的電流集中在一起，同工件距離逐漸縮短的同時電流慢慢減小;同理，x、y兩個方向上也都存在電場力 Fe的分量，即為fe(x)和fe(y)，fe(y)會使該方向上的離子加速，極快達到工件位置，而x方向的fe(x)存在發(fā)散電流的現(xiàn)象，但不同的是隨著與工件距離的縮短，電路強度會逐漸增大。

(三)熔池流場分析

通過模擬實驗的方式對雙面電弧焊接工藝進行分析，可以發(fā)現(xiàn)其熔池流場受浮力、電流電磁力及工件表面張力的影響，研究不同因素對熔池形狀變化的干擾。熔池金屬在不同張力的作用下會產(chǎn)生定向流動，方向為從內(nèi)到外，熔池的寬度呈現(xiàn)出逐漸縮短的趨勢。金屬熔池在浮力的影響下會出現(xiàn)兩種不同方向的流體，其中在下表面中，流體方向同焊接電流產(chǎn)生的電磁場方向相一致，都為從外到內(nèi)，可以擴展熔池深度;而上部焊接工件的單面工作與浮力產(chǎn)生作用在時間上同時發(fā)生，其流體的方向是從內(nèi)到外。工件焊接部位會通過大量的電流，這就導(dǎo)致電流電磁場的強度更大，另一方面由于焊接熔池的傳熱與流體流動的作用，會進一步增大磁場強度，磁場下形成從外到內(nèi)的熔池流向，為挖掘焊接熔池提供了有利的條件，也對焊接熔深的增大有很大的幫助。

《焊接論文雙面電弧焊接工藝及物理過程》是職稱論文范文不可直接復(fù)制使用，需要職稱論文的可和在線編輯溝通。