應(yīng)用技術(shù)太原科技2008年第 1期TAYUOO C)-TECO文章編號(hào):1006- 4877(2008)01 -055-030焊接中的STT技術(shù)楊晨暉',王洪鐸',詹斌2(1.西安石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安710065; 2.長(zhǎng)慶建設(shè)工程總公司，陜西西安710043)摘要:闡述了STT技術(shù)是一種新型焊接方法，具有焊接速度快、焊縫成形好、焊接缺陷易控制、飛濺少、容易操作等特點(diǎn)，并能使用多種保護(hù)氣體，介紹了stt焊接方法中送絲速度、基值電流、峰值電流等工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響。關(guān)鍵詞:焊接;STT;工藝中圖分類號(hào):TV547.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ACO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)有:生產(chǎn)效率高;焊接后可知STT焊所需成本是TIG焊的1/3。另外，STT成本低，能耗低;適用范圍廣可進(jìn)行全位置的焊焊基本不產(chǎn)生熔渣和飛濺，焊接時(shí)的層間清理和焊接;抗銹能力較強(qiáng)，焊縫含氫量低,抗裂性好;便后的表面清理要比焊條電弧焊容易得多,清理費(fèi)用于實(shí)現(xiàn)焊接過程的機(jī)械化和自動(dòng)化等。但同時(shí)仍存約為SMAW的1/10。在許多不足。其缺點(diǎn)主要有":一是運(yùn)用CO2氣體1.2 STT理論波形保護(hù)焊進(jìn)行根焊，實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形,其條件是STT電源是基于短路液橋表面張力過渡理論，在較小電流范圍內(nèi)產(chǎn)生短路過渡形式，而短路過渡利用逆變焊機(jī)的高速可控性,采用波形控制的一種特點(diǎn)是電壓低,電流小,總體熱輸人量小，在一定新型逆變電源，可減少飛濺，保證焊縫成形。STT程度上抑制了CO2氣體保護(hù)焊效率的發(fā)揮;二是采電源工作于短路過渡方式，其電流輸出是受電弧狀用短路過渡方式進(jìn)行根焊焊接時(shí),根部較易出現(xiàn)內(nèi)態(tài)控制的凹，(見圖 1)。凹、未焊透、內(nèi)咬邊等缺陷;三是由于CO2氣體保熔池」護(hù)焊焊接過程中金屬飛濺是CO2氣體保護(hù)焊中較為突出的問題中。U/Vu:針對(duì)在CO2氣體保護(hù)焊中所出現(xiàn)的一系列問題，STT (Surface Tension Transfer,即表面張力過t/ms1-a電弧電壓波形渡)焊接技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。I/A(1 STT 技術(shù)簡(jiǎn)介STT技術(shù)是美國(guó)林肯公司20世紀(jì)90年代的專利技術(shù)。它采用波形控制電源，是-種表面張力過14h 4s 6sbo t/ms渡焊。STT技術(shù)適用于碳鋼、不銹鋼的焊接，并能1-d焊接電流波形使用各種保護(hù)氣體。具有根焊速度快、焊縫正背面圖1表面張力過渡示意圖成形好、焊接缺陷易控制、飛濺少、容易操作等特圖1中I。為最低短路電流; 1為基值電流; h點(diǎn)。目前, STT技術(shù)引人我國(guó)后主要應(yīng)用于國(guó)家天為短路初值電流; I,為短路峰值電流; I4 為燃弧峰然氣“西氣東輸”工程的管道焊接,并通過該工藝值電流; U。為燃弧電壓; W為燃弧脈沖寬度; T為保證了長(zhǎng)輸管道的焊接質(zhì)量。尾拖時(shí)間。l.1 STT焊接技術(shù)高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)1.3 STT原理STT焊與TIC焊、SMAW焊相比，焊接效率是美國(guó)林肯公司研制開發(fā)了一類專用于CO2氣體TIG焊的3~5倍，是SMAW的1.5~2倍。綜合比較保護(hù)焊的電源，使用這一電源能極大減少焊接時(shí)的飛濺，改善焊縫成型，其優(yōu)越性已經(jīng)在工程實(shí)踐中得到證中國(guó)煤化工。收稿日期:2007-11-15:修回日期:2007-12-24作者簡(jiǎn)介:楊晨暉(1974-),男,河北張家口以。2005年9月|YHCN M H G濺的根本原因是就讀于西安石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,攻讀碩采用了STT控制技術(shù)。CO2氣體保護(hù)焊最大的缺陷士學(xué)位,工程師。.是飛濺，而飛濺形成的原因是由于CO2氣體保護(hù)焊.55.位用技術(shù)太原科技2008年第 1期TaArmuaAO 8CI-TEBGM在焊接時(shí)其熔滴過渡的方式是短路過渡，當(dāng)焊絲與該參數(shù)對(duì)其他參數(shù)的依賴性較大,其必須與其他的熔池金屬之間形成液態(tài)金屬“小橋”時(shí)，較大的短參數(shù)相匹配。否則將引起焊縫成形差或飛濺大等缺路電流流過逐漸變細(xì)的“小橋”，產(chǎn)生較大的電阻陷。熱，電爆破理論認(rèn)為短路過程中形成的液態(tài)“小2)基值電流?？刂坪缚p形狀，提供焊縫總體橋”被急劇加熱，過量的能量積累導(dǎo)致液態(tài)“小熱輸人量的控制?；惦娏魈髸?huì)造成滴狀過渡和橋”氣化爆斷,引起飛濺。爆炸的能量為液態(tài)小橋形成大的熔滴，這樣會(huì)使飛濺增大。太小會(huì)引起焊中所積聚的總的汽化熱能PT:絲抖動(dòng)，也會(huì)使焊縫金屬的潤(rùn)濕性變差?；惦娏鱌T=πRB2Lq,的大小與保護(hù)氣體相關(guān): φ (CO2) =100%時(shí)，基值式中: RB為爆炸時(shí)液態(tài)小橋的半徑; L為液態(tài)小電流應(yīng)比富氬混合氣體時(shí)小一些。橋的長(zhǎng)度; q為金屬的汽化熱。3)峰值電流?？刂齐娀￠L(zhǎng)度與“電弧壓縮”根據(jù)電爆破理論，電爆破能量主要由在液態(tài)控制相似。峰值電流的作用是建立電弧長(zhǎng)度和保證“小橋”爆破前100~150μs內(nèi)的短路電流所決定較佳的熔化。峰值電流大時(shí)會(huì)引起電弧瞬間變寬,的。所以，控制"飛濺也就是主要將液態(tài)小橋爆破前同時(shí)增加了電弧長(zhǎng)度。如果峰值電流設(shè)置太大,會(huì).150 μs內(nèi)的短路電流迅速減下來。又由于CO2氣體形成滴狀過渡，太小時(shí)會(huì)引起電弧不穩(wěn)和焊絲抖保護(hù)焊的過渡頻率在每秒幾十次,這種積累的飛濺動(dòng)。實(shí)際焊接時(shí)，峰值電流的設(shè)置應(yīng)滿足最小的飛量很大，焊縫成型也受到破壞。STT控制的焊接方濺和熔池?cái)噭?dòng)作用。100% CO2保護(hù)時(shí)，峰值電流法就是從根本.上解決了液態(tài)“小橋”氣化爆斷的問應(yīng)比富氬混合氣體時(shí)大-一些,而且電弧長(zhǎng)度應(yīng)長(zhǎng)一題，其核心在形成短路“小橋”后焊接電流瞬間減些，以減少飛濺。小，在表面張力、重力和電磁力的作用下，拉斷金4)焊接速度。焊接速度對(duì)熔深和熔寬均有明.屬“小橋”，使熔滴由短路過渡轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂蛇^渡。顯的影響，焊接速度增加時(shí)，從焊縫的熱輸人和熱這種方法其實(shí)質(zhì)就是利用電弧本身作為傳感器來檢傳導(dǎo)角度來看,焊縫的熔深和熔寬都會(huì)減小。測(cè)電弧電壓，根據(jù)電壓來判斷熔滴過渡的瞬時(shí)形5)熱起弧。設(shè)置熱起弧控制可以提高起弧的態(tài)，從而根據(jù)檢測(cè)到的電弧電壓的變化，按照STT成功率;在焊縫起始點(diǎn)將增加20%~50%的電流,的要求控制瞬時(shí)電弧電流的變化，利用表面張力的保證有足夠的熱輸人以補(bǔ)償因工件溫度較低而散失作用達(dá)到熔滴平穩(wěn)過渡的目的。的熱量。2 STT工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響6)尾拖。根據(jù)需要給電弧增加熱量而不增加2.1 STT焊接技術(shù)特點(diǎn)電弧長(zhǎng)度，這樣可以提高潤(rùn)濕性。- -般來說尾拖增1)熱輸人減少，可以減少根部焊縫的焊接變加，電弧在熔池上的面積增大，峰值、基值電流相形以及熱影響區(qū)的面積。對(duì)要減小。2)與傳統(tǒng)的焊接方法相比，飛濺減少了90%，7)間隙。STT用于薄板對(duì)接焊時(shí)一般不需要煙塵減少了50%- -70%，因此，焊縫的周圍比較干開坡口，但該焊接方法對(duì)間隙較為敏感。以3.0 mm凈。板料為例，間隙大小控制在1.4~1.8 mm為宜，否則3)對(duì)焊工的要求降低，同時(shí)正反面成型均勻?qū)⒊霈F(xiàn)焊不透或焊穿的缺陷。-致,邊緣融合得更好。甚至可以進(jìn)行0.6 mm板由于STT有著熱輸人較小的特點(diǎn)，較厚的(大材的仰焊。于4.0 mm)的板料焊接往往需要較大的電流。但改4)降低了對(duì)焊縫裝配誤差的要求。變某些工藝參數(shù)便可避免這一-情況。5)在焊接薄板和根部打底焊中，可以取代3 STT的工藝適用性TIG焊,從而提高生產(chǎn)效率。結(jié)合資料與試驗(yàn)，STT應(yīng)用于焊接時(shí)，其施焊6)適用范圍廣，適于焊接各種非合金鋼，低對(duì)象厚度下限為0.6 mm。受STT電源功率的限制,合金鋼，高合金鋼和電鍍鋼。對(duì)于4.0mm板材以1.0mm焊絲施焊時(shí)，無論間隙7)可以使用各種保護(hù)氣體，包括純氬氣,氦大小可以通過改變焊接氣和二氧化碳?xì)怏w。結(jié)構(gòu)TH中國(guó)煤化工:mm Q235鋼板,開2.2 焊接工藝參數(shù)鈍邊CNMHG全可以采用3.0mm.1)送絲速度?？刂迫鄯笮屎碗娏鬟^渡頻率。板材不開坡口的焊接工藝焊接,效果良好。.56.太原科技2008年第1期 AM0O sen reco應(yīng)用技術(shù)4結(jié)術(shù)語參考文獻(xiàn):STT應(yīng)用于板材對(duì)接焊是有著經(jīng)濟(jì)、高效的顯1] 曾君STT氣體保護(hù)焊在全位置半自動(dòng)焊中的應(yīng)用[].焊著特點(diǎn)。STT配合合理的焊接工藝，完全能夠滿足管2033():39-41.2.0~4.0 mm的板材對(duì)接焊要求。STT焊在合適的工2] 范曉明.STT+ CO,自動(dòng)焊技術(shù)].焊管2005.285):43 -44.藝下焊接線能量較小，得到的焊縫組織晶粒較為細(xì)(3] 喬立強(qiáng),張光先,張慶范STT全位置自動(dòng)打底焊機(jī)的研究0].焊接設(shè)備與材料203,32(4);33-35.3密。STT焊接參數(shù)對(duì)成形系數(shù)和余高系數(shù)的影響:[4] 姜煥中焊接方法及設(shè)備[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,1982.Tailout和峰值電流對(duì)成形系數(shù)影響很小;基值電流(實(shí)習(xí)編輯梁志剛)與成形系數(shù)成正比關(guān)系;焊接速度和送絲速度成反比關(guān)系。STT Technique in WeldYANG Chen- :hui;, WANG Hong- duo', ZHAN Bin2(1. Institute of Material Science and Engineering, XI'an Petroleum University, Xi'an 710065, China; 2. The Companyof Constructive Engineering in ChangQing, Xi' an 710043, China)Abstract: sTT is a newstyle welding techniquc, it has some features, high welded speed, good welded forning, easy tocontrol welded flaws, less spatter and easier operation, it can use many kinds of protected gases at the same time, this paperintroduces the efect of the technique parameter of STT on welded quality.Key words: weld; STT; technique(上接第54頁)井下人員的行蹤，為煤礦安全提供了有利的保證。5.3] 蔣挺,趙成林.紫峰技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:北京郵電大學(xué)[1] 修智宏.無線IC卡考勤及巡更計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與出版社2006.實(shí)現(xiàn)[].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用2002(17):242-243.(責(zé)任編輯趙娟)[2] 耿曉立.井下人員安全跟蹤系統(tǒng)[].煤礦安全2005(5):53-Research of Locating System in Coal Mines Based on ZigBeeGENG Xiao-li', QIU Xuan-bing, WEI Ji-lin2(1.Computer Center, Taiyuan University of Technology, Talyuan 030024, China;2. Institute of Applied Science of Taiyuan University of Science & Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract: The wireless tansnission network acquires real-time infomation of the workers' position in coal mine byZigBee technology, and sends the real-time information from the base station to host computer on the ground with thespecial MEDOM. the system realized location of the worker in coal mine, and resolved the difculty which exist in thetraditinal locating system, for example, easy interference, close distance of wireless transmission, high power consumptionand high error rate.Key words: ZigBee; base station; locating system; tracing(上接第51頁)Weed control efficacy of different herbicides in milletLiang Zhi- gang', Wang Hong- -fu2(1. Taiyuan Science & Technology Magazine Press, Taiyuan 030009, China2.College of Agronomy, Shanxi Agriculture University, Taigu 030801, China)Abstract: This paper observed the weed control eficacy of 2,4-1中國(guó)煤化工in millet. Theexperiments indicated that at the mass concentration of 1 200 ghm, the:beyond 80%， it isthe best treatment to control portulaca oleracea L The control efficacy oIYHC N M H Gsulfuron(600 ghm)is beyond 80%, it is the best treatment to control Amaranthus retroflexus LKey words: bherbicide; millet; weeds.57.