應(yīng)用技術(shù)太原科技2008年第 1期TAYUOO C)-TECO文章編號:1006- 4877(2008)01 -055-030焊接中的STT技術(shù)楊晨暉',王洪鐸',詹斌2(1.西安石油大學材料科學與工程學院，陜西西安710065; 2.長慶建設(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，并能使用多種保護氣體，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)對焊接質(zhì)量的影響。關(guān)鍵詞:焊接;STT;工藝中圖分類號:TV547.6文獻標志碼:ACO2氣體保護焊的優(yōu)點有: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;適用范圍廣可進行全位置的焊焊基本不產(chǎn)生熔渣和飛濺，焊接時的層間清理和焊接;抗銹能力較強，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,清理費用于實現(xiàn)焊接過程的機械化和自動化等。但同時仍存約為SMAW的1/10。在許多不足。其缺點主要有":一是運用CO2氣體1.2 STT理論波形保護焊進行根焊，實現(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的高速可控性,采用波形控制的一種特點是電壓低,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行根焊焊接時,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」護焊焊接過程中金屬飛濺是CO2氣體保護焊中較為突出的問題中。U/Vu:針對在CO2氣體保護焊中所出現(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)運而生。I/A(1 STT 技術(shù)簡介STT技術(shù)是美國林肯公司20世紀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。目前, STT技術(shù)引人我國后主要應(yīng)用于國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為保證了長輸管道的焊接質(zhì)量。尾拖時間。l.1 STT焊接技術(shù)高效、經(jīng)濟的優(yōu)點1.3 STT原理STT焊與TIC焊、SMAW焊相比，焊接效率是美國林肯公司研制開發(fā)了一類專用于CO2氣體TIG焊的3~5倍，是SMAW的1.5~2倍。綜合比較保護焊的電源，使用這一電源能極大減少焊接時的飛濺，改善焊縫成型，其優(yōu)越性已經(jīng)在工程實踐中得到證中國煤化工。收稿日期:2007-11-15:修回日期:2007-12-24作者簡介: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材料科學與工程學院,攻讀碩采用了STT控制技術(shù)。CO2氣體保護焊最大的缺陷士學位,工程師。.是飛濺，而飛濺形成的原因是由于CO2氣體保護焊.55.位用技術(shù)太原科技2008年第 1期TaArmuaAO 8CI-TEBGM在焊接時其熔滴過渡的方式是短路過渡，當焊絲與該參數(shù)對其他參數(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，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的“小橋”，產(chǎn)生較大的電阻陷。熱，電爆破理論認為短路過程中形成的液態(tài)“小2)基值電流。控制焊縫形狀，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斐傻螤钸^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，這樣會使飛濺增大。太小會引起焊中所積聚的總的汽化熱能PT:絲抖動，也會使焊縫金屬的潤濕性變差?；惦娏鱌T=πRB2Lq,的大小與保護氣體相關(guān): φ (CO2) =100%時，基值式中: RB為爆炸時液態(tài)小橋的半徑; L為液態(tài)小電流應(yīng)比富氬混合氣體時小一些。橋的長度; q為金屬的汽化熱。3)峰值電流?？刂齐娀￠L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。峰值電流大時會引起電弧瞬間變寬,的。所以，控制"飛濺也就是主要將液態(tài)小橋爆破前同時增加了電弧長度。如果峰值電流設(shè)置太大,會.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，太小時會引起電弧不穩(wěn)和焊絲抖保護焊的過渡頻率在每秒幾十次,這種積累的飛濺動。實際焊接時，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攪動作用。100% CO2保護時，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)比富氬混合氣體時大-一些,而且電弧長度應(yīng)長一題，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，從焊縫的熱輸人和熱這種方法其實質(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減小。測電弧電壓，根據(jù)電壓來判斷熔滴過渡的瞬時形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)檢測到的電弧電壓的變化，按照STT成功率;在焊縫起始點將增加20%~50%的電流,的要求控制瞬時電弧電流的變化，利用表面張力的保證有足夠的熱輸人以補償因工件溫度較低而散失作用達到熔滴平穩(wěn)過渡的目的。的熱量。2 STT工藝參數(shù)對焊縫成形的影響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)特點電弧長度，這樣可以提高潤濕性。- -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用于薄板對接焊時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)對焊工的要求降低，同時正反面成型均勻?qū)⒊霈F(xiàn)焊不透或焊穿的缺陷。-致,邊緣融合得更好。甚至可以進行0.6 mm板由于STT有著熱輸人較小的特點，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，STT應(yīng)用于焊接時，其施焊6)適用范圍廣，適于焊接各種非合金鋼，低對象厚度下限為0.6 mm。受STT電源功率的限制,合金鋼，高合金鋼和電鍍鋼。對于4.0mm板材以1.0mm焊絲施焊時，無論間隙7)可以使用各種保護氣體，包括純氬氣,氦大小可以通過改變焊接氣和二氧化碳氣體。結(jié)構(gòu)TH中國煤化工: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:STT應(yīng)用于板材對接焊是有著經(jīng)濟、高效的顯1] 曾君STT氣體保護焊在全位置半自動焊中的應(yīng)用[].焊著特點。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的板材對接焊要求。STT焊在合適的工2] 范曉明.STT+ CO,自動焊技術(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(3] 喬立強,張光先,張慶范STT全位置自動打底焊機的研究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].北京機械工業(yè)出版社,1982.Tailout和峰值電流對成形系數(shù)影響很小;基值電流(實習編輯梁志剛)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[1] 修智宏.無線IC卡考勤及巡更計算機管理系統(tǒng)的設(shè)計與出版社2006.實現(xiàn)[].計算機工程與應(yīng)用2002(17):242-243.(責任編輯趙娟)[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.