超窄间隙焊接是一种重要的焊接技术,具有广泛的应用前景。它具有生产效率高,焊后残余应力低、残余变形小以及接头性能优良等优点。在超窄间隙焊接中,焊剂带用于约束电弧,可防止电弧攀升,能解决间隙侧壁尤其是间隙根部的熔合问题。为了实现超窄间隙焊接,本文从焊剂带的开发、焊接电压和焊剂带厚度对焊缝形态的影响以及焊接工艺试验的角度出发,对超窄间隙焊接进行了研究。首先,为了制备焊剂带,设计了焊剂带拱形式滚压模具。该模具主要有以下优点:一是可以将金属丝网固定在工作面上方便涂覆焊剂,二是基本上能控制住焊剂带的厚度。对制备焊剂带的影响因素,主要有金属丝网目数、硅溶胶浓度、焊剂颗粒粗细、滚子的挤压力以及粘贴在钢带上的黑胶带厚度。其次,在焊剂带约束电弧超窄间隙焊接中,电弧和焊剂带相互作用直接影响焊接过程的稳定性及焊缝的成形。改变焊接电压和焊剂带厚度,在宽度为4mm的I形坡口进行超窄间隙焊接试验,分析焊缝横向剖面形貌。结果表明,当焊剂带的厚度大于0.566mm时,配合合适的焊接电压,均可获得良好的焊缝形态。而较厚的焊剂带,可选择的焊接电压范围较宽。分析认为,提高焊接电压和增加焊剂带厚度,能提高电弧约束程度,进而可增加电弧对坡口侧壁根部的加热作用。最后,在间隙宽度为4mm钢板厚度为30mm的I形坡口中,进行多层单道焊剂带约束电弧超窄间隙焊接试验。整个焊接接头要通过根焊、填充焊和盖面焊来完成,通过试验分析得到各焊道所对应的焊接工艺参数。这种超窄间隙焊接方法线能量低,约为0.6k J/mm;所得到焊接接头的热影响区宽度窄,约为1.3mm;采用常规的CO₂气保焊焊丝H08Mn2Si,超窄间隙焊缝硬度比CO₂气保焊焊缝硬度提高60%。