针对薄壁不锈钢管单 TIG焊接生产过程中提高焊接速度容易出现的驼峰焊道、咬边等焊缝表面缺陷的技术难题，通过分析高速 TIG焊接过程中驼峰焊道和咬边产生的宏观原因，并结合不锈钢焊接冶金的特点，通过附加热源对熔池进行热- 力联合调控从根本上同时实现对驼峰焊道和咬边的防止：在熔池尾部施加一独立的直流 TIG电弧热源对熔池进行热-力联合调控，将驼峰焊道和咬边防止在萌芽状态，开发出了“防患于未然”式的列置直流双 TIG电弧高速低能耗焊接生产新工艺，解决了焊管生产中高焊速与高质量难以兼得的问题。

       该工艺的重要特征是在高速焊接过程中主、辅 TIG 电弧共熔池而两电弧间不 发生直接的作用。该工艺可以在薄壁不锈钢管现有生产线上进行低成本升级改造，仅增加一台 TIG 焊接电源、焊枪以及专用焊接工装，以低投资成本既可以实现产 量、效益的“倍增”，同时降低生产能耗 20%以上，是一种投资少、见效快的低成 本、高效、节能、优质焊接生产新工艺，符合当前生产绿色化的发展趋势，并且 特别适合当今中小焊管生产企业技术改造升级的需要。

       研究团队在双直流恒流 TIG电弧高速焊接工艺的基础上，提出了双脉冲协调控制双 TIG电弧高速焊接工艺和 TIG+MIG复合电弧高速焊接技术分别用于薄壁构件和中厚板的高速焊接生产。

 

 

辅助 TIG电弧热力联合调控原理图中试焊管生产线

 

 

   

(a)单TIG焊管 (b)双TIG焊管 (c)双TIG焊管膨胀开裂位置

φ42×1.5mm409L铁素体不锈钢管膨胀结果对比

       获奖情况:

       第二十届中国专利优秀奖

       第六届绿色制造科学技术奖三等奖

       该技术可以用于各种材质、各种规格的不锈钢管高速低能耗焊接生产，如 409L 铁素体不锈钢工业管，304、316 奥氏体不锈钢水管等；此外，还能够应用于厚壁钢管或厚钢板的打底焊以及薄钢板的优质高速对接焊。此外，由于本专利具有较低的热输入，还可以应用于对热输入较为敏感的材料如铝合金、镁合金、钛合金等轻质合金材料的焊接。

       在中试生产过程中，相对于单 TIG焊管生产工艺可以提高焊接速度一别以上、降低能耗 20%，折合每生产一万吨薄壁不锈钢管可以减少燃烧标准煤 44吨，表 现出显著的节能减排效果。因此，该技术对薄壁钢管焊接生产技术的发展具有积极的推动作用和引领作用，对提高我国薄壁钢管焊接生产技术水平、助推中小企业焊管技术的升级具有积极作用，在钢管行业推广后将引领工业不锈钢管行业生产向高效、节能降耗、绿色化生产方向发展，具有显著的社会效益。

       在经济效益方面，该技术可以在原单 TIG焊管生产线上进行低成本升级改造，仅增加一台 TIG焊接电源、焊枪以及专用焊接工装，以低投资成本既可以实现产量、效益的“倍增”，是一种投资少、见效快的低成本、高效、节能、优质焊接生产新工艺。