Welding Journal(《焊接杂志》)2012年第12期(91卷)要目

·专题·

降低电弧焊的生态影响焊接实践中为减少能量损耗提供了一些建议 ………………………………………………M.A.Purslow(24)

焊接热力学模拟中的程序辅助设计结合实例说明计算热力学在设计焊接合金和提高生产效率中的应用 …………………………P.Mason(28)

绿色:焊接工具公司的生存理念专业焊接夹具生产车间早已实现循环利用，这已成为生产惯例 …………………………………B.Kratz(32)

从纸张到图像的变革采用焊接文档软件提供节省时间和金钱的解决方法 ………………………………………………D.Craig(38)

·美国焊工·

焊接烟尘收集装置的选择选择烟尘收集系统装置时需考虑的7个因素……………………………………………………G.Schreier(73)

从实验室到生产现场:学生学习一切费里斯州立大学焊接学生从与业内专业人士建立紧密的工作关系中受益 ………………K.Packard，等(78)

·焊接研究·

湿式焊接中氧化钛型焊条的发展水下焊接中试验焊条的技术进步使焊缝金属性能得到改善……………………………V.R.Santos，等(319s)

模拟焊工对三维熔池表面的处理:第二部分—结果与分析开发一个模拟焊工控制熔池的模型以提高智能机器人系统 ………………W.J.Zhang，Y.M.Zhang(329s)

移动式机器人焊接平台的理论验证研究了移动机器人的焊接系统，扩大了机器人在船舶等大型产品先进制造领域中的应用………………………………………………………………………………………………J.Stacy，S.Canfield(338s)

双级等离子电弧管焊接工艺采用小孔型和熔透型复合工艺的等离子弧焊系统可形成良好的管道根部焊缝 …………X.R.Li，等(346s)

湿式焊接中氧化钛型焊条的发展∥V.R.Santos，M.J.Monteiro，F.C.Rizzo，等 .Welding Journal，2012，91(12):319s-328s.

文中简述了氧化钛型焊条的试验发展历程。试验目的是提高焊缝金属力学性能和降低扩散氢含量。采用工业设备生产了18批焊条，为增强焊缝金属添加了镍和钼元素。根据标准AWSD3.6M:2010中高达20 m的评定，在实验室进行了大量的焊接试验模拟，并且被潜水者在海里10 m深度处使用，提出了焊缝金属其它特性中的力学性能、化学成分、孔隙率和微观结构。为了对照，同时测试了3种商业焊条。围绕着结构A类焊点的结果和进展进行了讨论，大多数试验焊条具有低孔隙度和很少的焊缝金属微裂纹，其工作中的扩散氢含量相当于常用氧化型焊条扩散氢含量。与文献报导中的结果相比较，开发的氧化钛型焊条具有低孔隙度和优越的韧性及延展性。研究结果对湿型焊缝的质量是一个重大的改进，其中的大部分一致超过A类要求。

水下焊接;湿式焊接;SMAW;药皮焊条;扩散氢;焊条发展;氧化型焊条;氧

模拟焊工对三维熔池表面的处理:第二部分—结果与分析∥W.J.Zhang Y.M.Zhang等 .Welding Journal，2012，91(12):329s-337s.

摘要:理解和建立焊工对三维熔池表面模型有助于开发智能焊接机器人系统，能更快地培训焊工。在这次对焊工的操作行为进行建模中，研究了新焊工对电流的调整对用宽度，长度和凸起度来特征化的三维焊缝熔池表面的响应。文中第一部分采用一种创新的机器视觉系统测量/记录实时镜面反射三维熔池表面，并进行了制备实验，使其不仅降低焊工的不连续性反应，而且确定了反应过程中焊工的延迟和过程中的时间间隔。为了模拟焊工对动态熔池表面的响应，文中的这部分试验描述了不同的焊接速度下熔池的随机变化，记录了熔池表面的波动及焊工对焊接电流的调整。通过最小二乘算法，不同结构电弧的不同模型识别与影响三维熔池表面的调整电流相关联。发现焊工的响应不仅与三维熔池的表面有关，而且还依赖于焊工先前的调整。通过进一步的试验证实，最终的模拟能有效地预测焊工的反应。

关键词:焊工操作行为;建模;三维熔池表面;钨极惰性气体保护焊(GTAW)

移动式机器人焊接平台的理论验证∥J.Stacy，S.Canfield等 .Welding Journal，2012，91(12):338s-345s.

摘要:传统的机器人焊接，常应用在汽车生产等行业，在非结构化制造技术领域，如造船业中的应用受限。造成这一局面的部分原因是制造系统的规模、大小和焊接的位置。在非结构化的加工环境下，机械化焊接传统地由一个固定的导轨系统和一个沿着导轨操作的机械化焊接小车组成。人们正在追求一种从移动式机器人技术领域发展起来的可替换的焊接方法，例如半自动化移动式机器人焊接系统(MRWS)。移动式机器人焊接系统是由两个自由度的移动平台和三个自由度焊枪机械手组成的轻便型移动机械手，通过使用永磁导轨和沿焊接接头定位焊枪，移动式机器人焊接系统能应用到铁表面。为了获得多种焊接接头，设计这个系统用最短的设置时间应用到机械化焊接过程中。设置包括在焊接表面应用移动式机器人焊接系统和驱动其形成预期的焊接接头。为了将其利用在生产环境中，这样的一个系统在焊接过程中必须被验证执行。在非结构化环境下，移动机器人焊接系统可作为一种有效替代机械化的焊接方法。验证过程包括两个部分:设计验证基于移动机器人焊接系统模拟的理论分析来证明可以满足该焊接工艺的要求;其次是基于AWS焊接检验规范对特定的、常用的焊接工艺进行实证检验。设计的可行性主要集中在移动机器人焊接系统和已证明的固定导轨机械化焊接系统的区别，移动平台上的焊枪移动控制，以及移动机器人焊接系统磁脚对焊接工艺的影响。采用立向上焊接低碳钢垂直焊缝进行实验性验证(3G-PF)。

关键词:机器人;金属极惰性气体保护焊;自动化;造船业

双级等离子电弧管焊接工艺∥X.R.Li，Z.Shao，Y.M.Zhang等 .Welding Journal，2012，91(12):346s-357s.

摘要:小孔型等离子弧焊采用高穿透性等离子气流形成窄内径焊道，易导致焊道不规则、不良润湿角、飞溅。对熔透型等离子弧焊来说，等离子气流需要较低的熔透和较高的热输入便可获得所需的熔深。因此，焊缝成形的原理与钨极氩弧焊(GTAW)类似。对于自动化管焊接，需要低的热输入和焊接熔池以减低内直径方向上的凸起度和达到焊趾部位的凸起度。为此，提出了一种新型的等离子弧焊模式，即双级等离子弧焊，它是通过在小孔型阶段实现部分熔透，然后再利用熔透型阶段，最终实现接头的全熔透。而小孔型阶段有助于减少热输入和焊接熔池，熔透型阶段完成接头的全熔透，减少等离子气流对形成良好焊道几何规则性的影响。为确保整个焊缝的熔透，开发出的闭环控制系统使用电弧信号可以自适应地确定熔透型阶段的持续期。对不锈钢管环焊缝焊接进行了大量实验以达到圆滑过渡的焊道和适中的焊道宽度并无飞溅。与小孔型等离子弧焊相比较，略微增加净热量输入就能明显地改善焊道的几何规则性;而与熔化等离子弧焊和GTAW相比较，净热输入量大约减少40%，内径焊道宽度也减少40%。

关键词:小孔型;熔透型;熔深控制;管道焊接;净热输入量