前言: 在传统焊接技术上,锁孔焊接发挥着很大的效率,锁眼等离子弧焊接(K-PAW)是在1960年代发明的,直到最近仍是需要深度穿透焊接的默认选择。不过最近的一项创新是锁孔钨惰性气体(K-TIG)焊接,一种高性能的TIG焊接工艺,它可以进行单次焊,完全渗透焊接到16mm,没有填料或边缘准备,速度高达100x TIG焊接速度。
详细K-TIG和K-PAW的比较
1.焊接熔透:
K-TIG: 最大16mm
钛合金16mm;锆合金14mm;奥氏体不锈钢、镍钴合金13mm; 铁素体和碳钢9mm.
K-PAW:最大10mm
理论上单道焊接8-10mm,但是由于熔深面会低于母材,所以典型应用4-6mm打底焊,接着TIG盖面 焊接
2.焊接速度
K-TIG:最大1000mm/min
3mm 板厚,可用 1000mm/min
4mm 板厚,可用 750 mm/min
6mm 板厚,可用 600mm/min
8mm 板厚,可用 500mm/min
12mm 板厚,可用350mm/min
14mm 板厚,可用 250mm/min
16mm 板厚,可用 200mm/min
K-PAW:最大500mm/min
3mm 板厚,可用 500mm/min
4mm 板厚,可用 400 mm/min
6mm 板厚,可用 300mm/min
8mm 板厚,可用 200mm/min
3.复杂性:
K-TIG:简单
操作起来很简单。电弧结构和锁眼是自发形成的,由控制器在整个焊接过程中自动维护。没有等离子喷嘴或孔口,不需要精确的电极安装,只有一种焊接气体,流量不重要,而且火炬非常结实。
K-PAW:复杂
最复杂的电弧焊过程。在等离子体气体流量、屏蔽气体流量、电流、孔口直径和电极与节流孔之间的对齐时,产生了一种临界平衡,从而产生了高能量密度等离子体。这需要细致的设置和频繁的维护
4. 板材误差:
K-TIG: 简单
由于不受限制、能量密度较低、锥形的弧型,对不完美的板材装配误差有适度的包容。
K-PAW:复杂
由于高度收缩,能量密度高,柱状的弧形,对板材拼装的尺寸精度有要求。
5. 锁孔稳定性
K-TIG:
高固有稳定性,自校正锁孔
锁孔具有极高的稳定性。相对于其深度有一个相对较宽的开口,前面的开口要比根的大得多。仅表面张力就能使锁眼非常稳定。因此,在弧力和表面张力之间没有要求寻求平衡的要求—锁孔表面的性质是自然的、动态的自动修正为弧力的波动。
K-PAW
本质上不稳定的钥匙孔
KPAW锁孔固有的不稳定。锁孔必须在重力和表面张力的作用下,通过从锁孔的墙壁上蒸发出来的气体压力和反冲压力的组合来开启。由于能量密度和等离子体压力反过来又依赖于许多其他的过程变量(气流量、电通孔排列、电流和孔口直径是最关键的),锁孔对焊接参数的变化非常敏感,因此难以控制。
6. 维护成本
K-TIG
K-TIG系统几乎没有可消耗的组件,是健壮且非常可靠的。
K-PAW
由于它们的复杂性,KPAW系统在任何电弧焊接过程中都有最高的维护成本。系统需要熟练操作员进行频繁的维护,以确保参数保持在公差范围内。
7. 操作技能
K-TIG
非常低的
需要最少的训练,因为这个过程的简单性和控制器的复杂程度。一个不熟练的操作人员就足够了。操作员培训可以在3小时内完成,并在1到2天内完成全面的主管培训。
K-PAW
高
需要广泛的操作员训练,因为它的复杂性和对涉及到的许多关键变量的敏感性。操作人员必须熟练地维护这些参数。需要熟练的操作人员。培训时间一般是1到2周。
8. 电极
K-TIG
由于K-TIG不需要等离子喷嘴或孔口,不需要精确的电极排列或相关的维护。
K-PAW
关键的,频繁的干预需要电极的排列是几个关键参数之一并且需要频繁的注意
9. 焊枪孔道的特点
K-TIG
不需要收缩孔
焊接工艺采用自然的电弧力来实现锁孔,不需要任何形式的等离子喷嘴、孔口或收缩。
K-PAW
至关重要的
由于等离子体腐蚀和熔化,等离子体喷嘴的直径非常关键,寿命也很有限。如果氦是等离子气体的理想气体,那么喷嘴的额定功率就会进一步降低。
10 引导弧
K-TIG :
不需要
K-PAW:
引导弧启动系统,通常是3到15安培。
11 暂载率
K-TIG:
使用1000安培的电源,这比任何锁孔工艺都要大得多,并且被额定为100%的工作周期。
K-PAW:
焊接系统通常在300-500安培的范围内提供电源,并且通常被额定为60%的负荷周期。
附言:
K-TIG "Keyhole"TIG(锁孔或称小孔)TIG焊接, 同时具备普通TIG焊美观的盖面效果,
K-PAW 等离子Plasma Keyhole焊接,(又称锁孔或称小孔焊接)
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