高效的T.I.M.E焊接法

高效T.I.M.E焊接法于1980年由加拿大学者研究成功。T.I.M.E焊接法是英文“Transferred Ionized Molten Energy”的缩写，按字面直译为“电离能转换成熔化能”。从物理意义上来理解，实际上是一种高效GMAW法。这种GMAW法的最大特点是，采用特种四元混合气体保护，以相当高的送丝速度和较长的焊丝伸出长度进行焊接。

T.I.M.E焊接法原创的保护气体成分（体积分数）为：O₂0.5%、CO₂8%、He26.5%和Ar65%。曾在加拿大、美国和日本等国取得专利权。对于对接接头平焊又开发了T.I.M.EⅡ型保护气体。其成分（体积分数）为：O₂2%、CO₂25%、He26.5%和Ar46.5%。后期的试验研究证明，采用表2-2所列的二元或三元混合气体保护，也能达到高效GMAW的效果。

为形成高速旋转喷射电弧，T.I.M.E焊接法的送丝速度必须超过20m/min，且焊丝的伸出长度应保持在25～35mm之间，保护气体的流量应比常规GMAW高10%。

高效T.I.M.E焊接法与常规GMAW相比，具有以下优点：

1）焊丝熔敷速度大幅度地提高。在平焊位置，熔敷速度可达10kg/h以上；在难焊位置，熔敷速度可达5kg/h以上。

2）提高了工艺适应性。既可用于薄板的焊接，又可焊接厚板，也便于全位置焊接。

3）焊接热输入降低。由于焊接速度较高，焊接热输入降低，焊接变形减小。

4）熔透深度增加。多元混合气体保护下的电弧功率增大，焊缝熔透深度增加。对于角接接头，深熔焊缝提高了动载强度。

5）焊缝外形平滑美观。焊丝熔化过程中以高速旋转射流过渡可形成表面平坦美观的焊缝。由于高速射流过渡十分稳定，飞溅大大减少。

这种高功率GMAW法已在机械制造、建筑工程，起重机结构和船舶等制造行业得到实际的应用。

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图2-6 TIME 500型数字控制GMAW焊接电源及VR4000—30型送丝机外形

图2-7 TIME W/F半自动GMAW焊枪外形

世界某些著名焊接设备制造厂商为推动高效GMAW法的生产应用，专门设计开发了适用于这种焊接方法的GMAW焊接电源、送丝机和水冷焊枪。图2-6和图2-7分别示出奥地利Fronius公司投放市场的数字控制Time 5000型GMAW焊接电源及VR 4000—30型送丝机和TimeW/F半自动焊枪。其主要技术特性数据列于表2-3～表2-5。

表2-3 TIME5000型数字控制GMAW焊接电源技术特性数据

表2-4 VR4000—30型送丝机的技术特性数据

表2-5 TIMEW/FGMAW焊枪的技术特性数据