1.DE-GMAW焊系统组成与原理^［45］

如图12-48所示，DE-GMAW焊接工艺方法是将一个GTAW焊枪与一个GMAW焊枪相组合，GTAW焊枪构成旁路（bypass），GMAW焊枪与工件构成主路，流经焊丝的焊接电流I，在电弧弧柱区分为两部分，一是旁路电流I_bp，二是施加到母材的电流I_bm。作用于焊丝上的电流数值较高，有利于提高焊丝的熔化速度，从而提高熔敷率。GTAW焊枪构成的旁路，分流了一部分通过焊丝的焊接电流，在保证了熔敷速度的同时，可以减小作用于母材的热输入。

通过焊丝的焊接电流I（即总的焊接电流），是由送丝速度和电弧电压决定的，这如同常规GMAW焊接的情况。而通过控制旁路电流I_bp大小，就可以调节作用于母材上的电流I_bm。在图12-48所示的实验装置中，焊丝端部是主路电弧和旁路电弧共同的阳极。电流传感器检测通过母材的电流。控制系统通过改变旁路电路的电阻值来调节旁路电流I_bp的大小，使得作用于母材上的电流I_bm处于理想的水平^［64］。

图12-48 DE-GmAW高速焊接工艺原理示意图

2.DE-GMAW焊特点

图12-49是拍摄的一组DE-GMAW熔滴过渡图像。其中，图12-49a对应的情况是没有旁路电弧，相当于常规GMAW焊接，焊接电流214A，是滴状过渡。而图12-49b是DE-GMAW焊接，通过焊丝的焊接电流是214A，其中旁路电流72A，通过母材的电流142A。

DE-GMAW焊接过程中，由于旁路电弧的存在，降低了产生射流过渡的临界电流值。对于常规GMAW焊接，临界电流约为240A。而对于DE-GMAW焊接过程，通过焊丝的焊接电流为214A时，就出现射流过渡。这是DE-GMAW焊接的一个优点。另外，无旁路电流时，熔滴沿焊丝轴线（与水平面呈60°角）呈滴状过渡（图12-49a）；有旁路电流时，熔滴过渡的路径被向后推离，即稍微偏离焊丝轴线（图12-49b），熔滴落在熔池稍靠后的位置，而此处液态金属层较厚，这使得熔滴冲击力偏离电弧压力的作用点，因而有利于减小熔深，适宜于薄板的高速焊接。图12-50是DE-GMAW高速焊接的焊缝成形及横断面照片。焊接参数如下：焊接速度1.27m/min，电弧电压32V，送丝速度13.97m/min，通过焊丝的焊接电流330A，其中旁路电流80A，通过母材的电流250A。可以看到高速焊接没有出现咬边和驼峰等焊缝成形缺陷。(www.daowen.com)

图12-49 熔滴过渡的图像检测结果

图12-50 DE-GmAW高速焊接的焊缝成形及焊缝横断面

DE-GMAW焊特点：

1）DE-GMAW焊接工艺通过GTAW焊枪构成的旁路，分流了一部分通过焊丝的焊接电流，在保证了熔敷速度的同时，减小了作用于母材的热输入，较好地解决了高速焊接面临的既要减小对母材的热输入，同时还要增大通过焊丝的焊接电流的矛盾。

2）DE-GMAW焊接工艺降低了出现射流过渡的临界电流值，在保证焊缝成形良好的条件下实现了高速焊接（焊接速度在1.2m/min以上）。由于DE-GMAW本质上属于电弧焊的改型，所以它是低成本的高效焊接方法^［64］。