脉冲MAG-TIG双电弧打底单面焊双面成形机制分析
管道焊接中的手工TIG焊的单面焊双面成形技术

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图3
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1 管 道 组 对 . 2
图5
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图 6
将管子用间距 10 的三块筋板连接组对成形 、 2。 点固。 如图 3 对 示。 口间隙见表 1 。
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进科
图4
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图 1
图2
1 施 工 准 备
11 施工 内容简介 . 为保 证施工工 期和质量 要求 , 部管道共 2 0 m长 ( 8 m 6 全 40 即 0 xx 5 ,按单根长度 的一半将 内 、外管套装到一起预 制成 4 m长的半成 ) 0 品, 然后在现场组对成成品。 这样可以节约大量的现场安装 时间 , 同 但 时对预制提 出了更高的要求 。
科技信息
0机械 与电子 0
S IN E&T C N L G I F R TO CE C E H O O Y N O MA I N
21 年 02
第 2 期 1
管道焊接中的手工 T G焊的 I 单面焊双面成形技术
王 中 ( 中国铝 业股份 有 限公 司 山西分公 司 山西
【 摘
河津
030 ) 4 3 4
表 1
管子直径 壁厚(
(m) m
35 5 2l 9 9 1 2
mm1
焊丝直径 钨极直径 对 口间隙 坡 口角度
(l nm)
2 2
(1 1m) ' 1
25 . 25 .
(nn 1l)5
图7
脉冲MAG焊接电信号分析及其对焊接工艺的影响

脉冲MAG焊接电信号分析及其对焊接工艺的影响摘要:脉冲 MAG焊接是一种具有良好效果的新型焊接技术,通过在熔池中施加较大的脉宽和脉冲电流,达到快速熔池凝固、强化熔深的目的。
采用脉冲 MAG 焊接技术可以实现厚板、异形件及其他特殊形状的焊缝成形,提高生产效率,降低生产成本。
基于此本文对脉冲MAG焊接电信号和对焊接工艺的影响进行详细分析,期望可以为同行业者进行参考。
关键词:脉冲MAG焊接电信号;焊接工艺;影响引言:随着现代工业技术的不断发展,金属材料在焊接生产中的应用也越来越广泛,其中钢材料占据了焊接中很大份额;并且在一些特殊的构件中,如空间曲面结构对焊接工艺和生产效率都要求很高。
脉冲 MAG焊接是一种新型的快速焊接技术,其工作原理是通过在电弧的高速运动下形成高速熔池,并不断地施加较大的脉宽电流,达到强化熔深效果;在脉冲 MAG工艺条件下,电弧温度、电弧电压以及熔池内金属的温度等参数随工艺条件而变化。
一、脉冲 MAG焊接过程分析脉冲 MAG焊接技术通过施加高电压,脉冲电流和电弧产生高温来实现焊接过程。
电弧电流的大小主要取决于所选择的焊接工艺参数:电弧脉宽、焊丝直径以及接头厚度。
电弧产生的方式包括直接弧和间接弧,而间接弧是由多条弧柱形成的。
通过研究脉冲 MAG焊接过程中电弧产生方式和焊缝成形特点,可以了解在一定条件下不同弧柱之间产生的不同电弧脉宽,以及焊缝成形情况。
脉冲 MAG焊接过程中,通过对熔池特征和工艺参数与电信号之间关系进行仿真研究,可以进一步了解脉冲 MAG熔池与工艺参数之间关系及变化规律。
通过对脉冲 MAG焊接过程中电弧、熔滴、焊缝特征以及工艺参数与电信号之间关系进行仿真研究,可以进一步了解影响电信号产生方式和大小的因素。
本文通过数值仿真计算得到不同条件下电弧电流波形、电压波形和电流,然后对脉冲 MAG焊接过程中熔池特征及工艺参数的关系进行分析,总结出工艺参数对电信号的影响规律,为实现脉冲电流参数化焊枪设计提供理论依据。
单面焊双面成形焊接质量分析及预防措施

单面焊双面成形焊接质量分析及预防措施单面焊双面成形焊接技术是手工电弧焊技术中最常用的焊接方法,适用范围广,操作难度大,是高职院校焊接专业实训课及焊工中级工培训的重要科目之一。
焊接质量受到焊接设备、焊接工艺流程和操作水平的限制。
本文介绍单面焊双面成形基本操作方法,分析影响焊接质量的因素,提出相应的预防措施。
标签:单面焊双面成形焊接质量原因措施焊接技术作为一种重要的成形加工技术,随着现代科学技术的提高,焊接技术也向着越来越自动的方向发展,然而在很多方面手工电弧焊还是具有自身独特的优势,比如小直径容器方面和管道的焊接方面等。
一个好的焊接表面不应该出现任何的缺陷,应该是圆滑过渡至母材的。
但是焊缝质量受很多因素的影响,比如设备、工艺、材料、操作水平等,只有把这些因素都控制好,才能保证焊缝质量合格。
1 单面焊双面成形技术的概念单面焊双面成形是指采用普通焊条,在不需要任何辅助措施条件下,在焊接坡口根部,进行组装定位焊时,按不同的焊接操作方法,留出不同间隙,在坡口正面进行焊接,就会在坡口的正、反两面都得到均匀整齐、成形良好、符合质量要求的焊缝。
适用于无法从背面清除焊根并重新进行焊接的重要焊件。
2 单面焊双面成形的分类单面焊双面成形按照第一层打底焊时的操作手法不同,大致可分为连弧焊法和断弧焊法两种,其中断弧焊法又可分为一点击穿法和两点击穿法两种。
连弧焊法,即操作过程中电弧始终燃烧,并做有规则的摆动,使溶滴均匀的过渡到熔池中,获得良好背面成形的方法。
具有效率高、焊缝保护好、产生缺陷机会少的特点,但对工件装配质量要求高,参数选择难度大,操作难度也大,容易产生烧穿和未焊透等缺陷。
断弧焊法,是依靠电弧时燃时灭的时间长短来控制熔池的温度,因而焊接工艺参数的选择范围较宽,容易掌握,但生产效率低,焊接质量不如连弧焊容易保证,容易出现气孔、冷缩孔等缺陷。
3 单面焊双面成形的操作方法本文以一点击穿法为例进行分析板-板对接,采用V形坡口进行平焊的单面焊双面成形技术。
关于单面焊双面成形焊接技术的探究

关于单面焊双面成形焊接技术的探究作者:王永敏来源:《职业·中旬》2010年第12期在生产中,焊接技术是最为重要的金属加工技术。
焊接技术发展较快,自动化程度越来越高,但由于焊接产品的特殊性,使焊条电弧焊仍然占据着不可替代的地位。
由于焊接过程中设备、材料、工艺及操作等原因,焊缝达不到质量要求,从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响。
一、焊缝成形质量的危害1.增加消耗、降低结构的质量和使用寿命焊接生产中,优质的焊接质量可以满足设计要求,保证结构的正常使用寿命。
然而,一但出现严重的焊接缺陷,就会增加板材、焊材、电力及人力的消耗等。
同时,这些焊接缺陷在使用过程中还会引起严重的应力集中,降低结构的使用寿命。
2.威胁结构安全,引发安全事故单面焊双面成形焊接技术,主要应用于锅炉及压力容器等重要构件的焊接生产中。
焊缝中存在严重缺陷,工件的焊补非常困难。
在生产过程中,产品会受到各种载荷作用,使焊缝在缺陷处产生应力集中。
同时,由于焊缝的有效截面积减小,削弱了焊接接头的强度。
后果是使产品的使用寿命下降。
二、影响焊接质量的原因1.焊接电源焊接电源是焊接工艺执行过程中最重要的因素,若焊接电源自身性能不好,如焊机的引弧性能差、电弧燃烧不稳定等,则无法保证工艺参数稳定,导致焊接过程不能正常进行。
2.焊接工艺因素焊接电流大小选择恰当与否,直接影响到焊接的最终质量。
焊接电流过大,虽然可以提高生产率,使熔透深度增加,便易出现咬肉、焊瘤等缺陷,也会增加生产气孔倾向。
若焊接电流过小,则熔透深度减小,容易出现未焊透、熔合不良、夹渣及脱节等缺陷。
3.焊接速度焊接速度是表征焊接生产效率的主要参数。
合理选择焊接速度,对保证焊接质量尤为重要。
焊速过度使熔池温度不够,易产生未焊透、未熔合、焊缝成形不良等缺陷;焊速过慢使高温时间长,热影响区宽度增加,焊接接头的晶粒变粗,机械性能降低,焊件的变形量增大。
4.电弧电压焊接过程中,合理的控制电弧长度是保证焊缝质量稳定的重要因素。
手工电弧焊的单面焊双面成形技术

手工电弧焊的单面焊双面成形技术威海职业(技术)学院 倪建光 随着焊接技术日新月异的发展,特别是IGBT逆变技术和数字化D SP技术在焊接技术中的广泛应用,使得手工电弧焊的操作性能和参数控制越来越稳定,操作越来越简易。
特别是手工电弧焊的单面焊双面成形技术也变得相对容易掌握,使这项技术在应用中更加广泛。
手工电弧焊的单面焊双面成形技术对操作者自身的技能要求还是比较高的,特别是对初学者和对此项技术特点了解不深的操作者来讲,还是有一定的障碍。
要学习和掌握单面焊双面成形技术,最好以手工电弧焊的板——板立对接焊的单面焊双面成形技能操作练习开始,来详细了解此项技术的特点和要领,特别是能较好地为掌握此项技术打下良好的基础。
下面就以∆12mmV形坡口板——板立对接焊的单面焊双面成形技能操作来分析一下此项技术的特点及在操作中应注意的要领。
V形坡口立对接焊焊件如图;操作步骤如下:1、首先要做好焊前焊件准备工作将焊件表面清理干净,坡口两侧20mm内露出金属光泽。
修锉钝边p=0.5~1.5mm,由于∆12mm板在裁剪和破口加工过程中易产生微量变形,应将焊件校正,避免在装配过程中产生局部错位,而造成操作困难。
2、焊件的装配工作焊件的装配是非常关键的,它直接关系到焊件的背面成形情况。
因此焊件的装配是一项具体而细致的工作,而这一工序往往容易被操作者轻视而过于草率应对。
焊件的装配工作要从四方面做起:(1)定位焊缝的位置及长度定位焊缝应在距焊件端头20mm之内进行定位,因为焊件在评定过程中通常对距焊件端头20mm内的范围不进行评定。
定位焊缝长10~15mm,定位的过程中一定要焊透焊牢,防止焊件在焊接的过程中产生较明显的变形和收缩。
(2)装配间隙主要是要考虑根部装配间隙的大小,它是由焊件的厚度,坡口的形式,钝边的厚度及打底焊所选用焊条直径的大小等几方面因素综合考虑决定的。
其次是要考虑装配间隙在焊接过程中的横向收缩,因此要把焊接终端放大。
对二保焊单面焊双面成型技术的分析

工业技术幸福生活指南118幸福生活指南对二保焊单面焊双面成型技术的分析李 龙上海泰胜电力工程(东台)有限公司 江苏 东台 224200摘 要:二保焊单面焊双面成型指通过焊接技术的调整,保证焊接处正反面都拥有较为良好的表面形状。
本文从工艺参数与技术流程两个角度进行了分析论述,旨在促进焊接工艺的推广应用。
关键词:二保焊;双面成型;单面焊引言:单面焊双面成型是二保焊施工中难度较大的技术种类,需要施工人员丰富的焊接经验才能实现高质量焊接。
工艺流程中细节要求极多,需要相关人员采取较高的重视程度。
1准备阶段准备阶段主要指工艺参数的选择,在焊接操作人员技术水准不存在明显缺失的基础上,工艺参数的选择是二保焊单面焊双面成型质量的保障。
只有使用正确的工艺参数,焊接才能顺利高质量完成。
1.1电源选择电源是二保焊工作的基础,也是焊接质量的重要保障,当电源产生问题时,焊接前选择的其他全部工艺参数的合理性都将受到影响,焊接工作最终易出现较大的误差。
二保焊电源选择的基础原则为电源特性与电焊特殊需求的高度吻合,保证焊接进程中,电弧燃烧的稳定性。
二保焊电源连接通常采用反接直流电源的方式减少喷嘴内部的飞溅物。
1.2电流、电压的选择 电流是二保焊工作状态的直接影响因素,理论上电流越大,二保焊工作效率越高,金属溶解深度越大,但并非电流越大,焊接最终质量越好。
不适宜金属板件的过大焊接电流会产生焊穿、咬边、变形等多种焊接质量问题,也会增加电焊控制难度,不利于单面焊双面成型的高质量完成。
同样过低的电流会存在不完全焊接、熔合不良等工艺隐患。
电流大小的确定应在充分考虑焊接板件的厚度、焊接形状、焊条等多种因素,结合已有焊接工艺经验,确保电流选择的合理性。
二保焊不同于常规的电弧焊,其电流与电压之间有着直接的联系,电流、电压数值的不匹配将会导致电弧无法稳定燃烧,进而影响最终焊接质量。
因此,工艺参数确定过程中,要依据电网与焊机的特征,适当调整电压数值,确保焊接工艺顺畅、高效展开。
单面焊双面成形技术参考

2.0
5~6
1.6
2
2.0
80~90
直流正接
4~5
2.0
6~8
2
3
2.5
90~100
直流正接
6~8
2.0
8~10
2~2.4
4
3.0
100~120
直流正接
6~8
2.0
8~10
2~2.4
图2L=1~3㎜钨极伸出长度=对接: 5~6㎜;角接: 7~8㎜(过长时钨极易氧化)
上海沃迪自动化装备股份有限公司
TIG焊单面焊双面成形
共3页
第3页
7操作技术要点
7.1为了保证获得优质的焊缝,焊接过程要注意保持正确的焊接姿势,随时调整焊枪角度及喷嘴与焊件的距离。做到既要保证气体保护效果,又方便观察焊接熔池。焊接过程中注意观察钨极烧损状况,当钨极端头呈银白色时,说明保护效果良好。当钨极端头呈蓝色时,说明保护效果较差。如果钨极端头呈黑色或已损坏成球状,说明钨极已被污染,应重新打磨钨极端部,并调节气体流量
TIG焊单面焊双面成形
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第2页
图1钨极端部形状
磨消钨极端头时,注意不的磨偏,应磨成端面秃平,没有凹凸现象。同时磨削方向应顺从钨极长度方向。磨削出现横纹时,必须进行消除,否则电弧将出现不稳定也不集中的现象。
6.4焊接速度:焊接速度的大小影响熔款和熔深,速度快气体保护效果不好,金属容易氧化,速度慢,可能出现咬边、焊穿及背面焊瘤等缺陷。
6焊接工艺参数选择
6.1焊接电流:焊接电流大小,根据焊件厚度、坡口形式、空间位置、钨极直径等进行选择,过大会造成烧穿、下塌、咬边、钨极烧损,过小产生电弧偏吹,燃烧不稳定,产生未焊透等缺陷。
6.2电弧电压:电弧电压影响焊缝的熔宽和熔深,电弧电压过高,焊缝气体保护不好、容易氧化、未焊透、气孔等缺陷,建议采用短弧焊接,电弧燃烧稳定、焊缝均匀。
焊条电弧焊单面焊双面成型焊接技术研究

焊条电弧焊单面焊双面成型焊接技术研究摘要:单面焊双面成型焊接技术是焊接行业的常用技术,是焊条电弧焊操作中一项非常困难的手工技术。
该技术通常用于将焊缝根部的间隙通过平焊、立焊、仰焊焊接到覆盖焊缝上。
这是一种具有高难度系数的操作技术,其主要原因表现在两个方面:如果使用该技术装配和定位焊接,则特定操作人员通常需要根据不同的操作方法焊接不同的位置,对于坡口的形式,焊缝质量必须达到标准,坡口外观必须整齐,且焊缝质量和外观要求必须更高。
关键词:焊条电弧焊;单面焊双面成型;工艺;技术;随着中国工业技术水平的不断提高,自动化、数字化、智能化焊接技术逐渐兴起,为中国制造业的发展带来了质的飞跃。
但是,覆盖电弧焊单面焊和双面成型技术具有独特的技术特点,可从单面焊形成两侧,在我国工业结构建设中占有重要地位,是金属制品加工中航天、船舶、石化行业中必不可少的技术之一。
一、单面焊双面成型焊接手法与操作注意事项1.弧焊方法及其原理。
单边弧焊双边成型焊接技术之一。
具体操作方法是通过控制电弧燃烧时间和灭弧时间,故意控制所复盖电极在运动和运输中的运动,从而完成单边操作和双边成型任务,从而调整熔池中液态金属的形状、温度和厚度。
之所以能够形成背面,主要取决于弧的强大穿透能力以及熔池表面张力与电磁收缩力之间的相互作用。
当使用此方法进行焊接时,焊接熔池前面将出现一个熔池孔,并且该熔池孔比焊缝间隙本身大得多,因此电极在燃烧时隔绝了空气,规避了空气在凹槽内两侧流动,并且在凹槽的两侧形成焊缝,从而确保成型。
2.弧焊方法及需特别注意的问题。
连弧熔焊通常用于覆盖碱性电极的熔接施工中,这意味着弧在熔接过程中会连续燃烧,且不会给出弧的终止时间,并且选取焊缝间隙较小的一侧进行连续熔接,以便请注意,使用此方法时,必须选取较小的熔接电流,并使用短弧进行熔接作业。
使用连续弧焊方法时,一个要注意弧的最小压缩,另一个要注意带运动的正常化,第三个要注意时间控制。
该焊接技术是铸造孔的同时向前焊接的操作技术。
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焊接学报
TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION
Vol.40(4):008 − 015 April 2019
脉冲 MAG-TIG 双电弧打底单面焊双面成形机制分析
刘黎明, 周彦彬
(大连理工大学 材料科学与工程学院,大连 116024)
Yamane 等人[4-6] 开发了一种“变速摆动焊接” 的焊接方法,此方法是采用 MIG/MAG电弧沿着坡 口前后变速摆动来实现中厚板打底焊接单面焊双 面成形,其平均焊接速度为 1.7 mm/s,焊接效率较 低,且其焊缝背面成形均匀性较差,近似于由熔焊 焊点搭接而形成. Yang 和 Zhang 等人[7-8] 采用双面
中图分类号:TG 444.77
文献标识码:A
doi:10.12073/j.hjxb.2019400092
0 序 言
随着船舶制造、压力容器、重型机械等行业设 备的大型化及重型化,中厚板对接焊的应用越来越 普遍,其打底焊接效率的提高对整个焊接制造周期 起着重要作用[1].目前,常用的中厚板打底焊方法 有 TIG 电弧填丝焊和背面加辅助措施的熔化极气 体焊 (MIG/MAG) 以及埋弧焊. TIG 电弧填丝打底 焊过程稳定,但由于其熔化能力有限,焊接速度较 慢,焊接效率较低[2]. 背面加陶瓷衬垫的熔化极电 弧打底焊,需要焊前在焊缝背面粘贴陶瓷衬垫以强 制成形,增加了打底焊接参数的工艺裕度,但施加 和去除衬垫过程增加了工艺环节,且在某些特定条 件下该方法应用受到制约,如小直径管道和箱型结 构焊接情况. 因此,开发新的焊接工艺,实现无需背 面强制成形辅助措施、高效率的打底焊接具有广泛 需求和重大意义[3].
双电弧复合焊接是一类可以提高制造效率、改 善接头ห้องสมุดไป่ตู้量的高效焊接方法. 许多有关 MAG/MIG 焊和 TIG 焊在保护气体、电流波形及与激光复合焊 高效化改型方面被广泛地研究[9]. Li 等人[10] 采用 MIG 和 TIG 电 源 构 建 旁 路 耦 合 电 弧 焊 接 (DEGMAW),利用 TIG 焊钨极分流作用,实现了在母材 低热输入情况下,焊丝高效熔滴过渡. Kanemaru 等 人[11] 采用 TIG-MIG 复合焊接的方法改善了 MIG 焊 在纯氩气保护条件下的电弧稳定性,同时提高了焊 接质量和效率. Meng 等人[12] 采用 TIG-MAG 双弧 复合焊接热源实现了高速的对接及堆焊焊接,成功 抑制了高速焊接时驼峰及咬边等缺陷产生. 有关脉 冲 MAG-TIG 双电弧共熔池热源焊接方法应用于中 厚板打底焊接单面焊双面成形的研究还没有报道.
加热位置,使得一部分电弧热量直接作用于钝边上;结合焊接电弧放电行为与熔池流动分析发现,打底成形稳定性
最佳时,利用 TIG 电弧与熔池的剪切力使得液态金属向后方流动,熔池前端底部液态金属减少,易于平衡稳定,可
获得熔透均匀、连续、稳定的打底焊缝背面成形.
关键词: 脉冲 MAG-TIG 双电弧;打底焊接;单面焊双面成形;高效焊接;机制分析
收稿日期:2018 − 01 − 12 基金项目:国家自然科学基金创新研究群体项目 (51621064);国家自然
科学基金面上项目 (11375038)
双弧焊接的方法可以实现中厚板无需强制垫板的 焊接. 然而此方法限于中厚板满足两面同时焊接的 特定位置焊接,如横焊或立焊的位置,平焊位置的 双面双弧同时焊接的难度较大.
试验材料采用 300 mm × 150 mm × 24 mm 的 Q235-B 钢板,加工成 40°V 形坡口,钝边 2.0 mm, 间 隙 1.0 ~ 1.2 mm, 如 图 2 所 示 . 焊 丝 选 用 直 径 1.2 mm 的 ER50-6 低合金钢焊丝,MAG 焊枪的保 护气体为 80% Ar + 20% CO2 的富氩混合气体,流 量为 20 L/min;TIG 焊枪的保护气体为纯度 99.9% 的氩气,流量为 6 ~ 8 L/min. 焊接前将焊缝两侧 20 mm 范围内的铁锈、油污及其它杂质等清除干 净. 焊接过程中 MAG 焊枪与 TIG 焊枪夹角 α 保 持 30°. 脉冲 MAG 焊的脉冲频率为 166.7 Hz,其峰 值电流 440 A,基值电流 120 A,占空比为 0.56,其 余参数见表 1.
300
300
1 试验方法
如图 1 所示,试验采用脉冲 MAG-TIG 双电弧 共熔池串联的方式构建复合热源.焊接系统主要由 S8-500A 型脉冲 MAG 焊机系统、YC-500WX N 型 TIG 焊机系统及 ER50-C20 型焊接机器人系统构 成. 脉冲 MAG 电弧采用直流脉冲反接在前,TIG 电弧采用直流正接在后.
摘 要: 基于中厚板打底焊接存在着自动化程度及效率低的问题,采用脉冲熔化极气体保护焊-钨极氩弧焊 (MAG-
TIG) 双电弧热源焊接对板厚为 24 mm 的 Q235-B 进行打底焊接单面焊双面成形工艺研究及机制分析. 结果表明,
脉冲 MAG-TIG 双电弧热源打底焊接时,利用 TIG 电弧与 MAG 电弧间的电磁力来调节 MAG 电弧在熔池前端的
A +
MAG 焊接 电源
−
U MAG 焊枪
焊丝
送丝 机构
30° TIG 焊枪
间距 工件
A
−
TIG U 焊接
电源
+
焊接方向
图 1 脉冲 MAG-TIG 双电弧共熔池焊接系统示意图 Fig. 1 Schematic diagram of system of pulse MAG-TIG
double arc tandem welding
文中采用脉冲 MAG-TIG 双电弧共熔池热源探 索中厚板打底焊接单面焊双面成形工艺. 为了深入 对脉冲 MAG-TIG 双电弧共熔池热源打底焊接单面 焊双面成形机理进行研究,采用高速摄像视觉监测 系统对 TIG 电弧作用前、后脉冲 MAG 电弧等离子 体及熔池液态金属流动形态进行了采集. 最后分析 脉冲 MAG-TIG 双电弧共熔池热源中厚板打底焊单 面焊双面成形稳定性增加的原因,为双电弧焊接时
第4期
刘黎明,等:脉冲 MAG-TIG 双电弧打底单面焊双面成形机制分析
9
通过调控两弧之间的电磁力对前端 MAG 电弧加热
40°
位置起到调控作用,使得部分电弧热量直接作用于
板材钝边上;同时 TIG 电弧的加热与振动促进熔池
1
24 2
中液态金属向后上方运动,从而调节熔池液态金属
流动以实现打底焊接单面焊双面成形稳定性增加.