焊剂片约束电弧超窄间隙焊接方法经过不断地发展已经取得许多阶段性成果。目前该技术主要研究的问题是:(1)如何实现焊剂片及焊剂片链的自动化生产;(2)如何稳定地将焊剂片链输送到坡口中完成稳定的焊接过程,获得性能良好的焊接接头。本文在总结以往焊剂带(焊剂片链)制作工艺和适用性能优缺点的基础上,重新设计了焊剂片的结构并通过压片法制备出所设计的焊剂片。为了解决单个的焊剂片容易绕着玻璃纤维线旋转的问题,本文提出了玻璃纤维网式焊剂片链,这种结构的焊剂片链不仅保留了玻璃纤维线式焊剂片链的优点而且具有很好的弹性。当焊剂片链被输送到坡口中时,焊剂片链能够紧贴坡口两侧壁,从而保证焊后坡口两侧壁和根部熔合良好。为了编织本文设计的玻璃纤维网,作者制作了一套简单的玻璃纤维网编织机;同时对玻璃纤维网粘结剂的配比进行了探究,试验发现环氧树脂与稀释剂的配比为1:2时,涂敷粘结剂后玻璃纤维网不仅具有较好的弹性,而且玻璃纤维网对折时不易断裂。为了实现自动化超窄间隙焊接,作者设计了一套四自由度超窄间隙焊接实验装置。此套装置由送置焊剂片链超窄间隙焊接专用焊枪、焊接工装夹具、焊接实验装置行走机构组成。送置焊剂片链超窄间隙焊接专用焊枪不仅能够实现焊剂片链的自动输送,而且焊枪的送丝导电部分采用了一体化设计,大大减少了焊枪零部件的个数,便于焊枪的装配和拆卸。焊接工装夹具由四条方形钢连接而成,利用加力螺栓和两个定位螺栓对焊接试样进行装夹定位。焊接实验装置行走机构具有四个自由度,能够沿着X轴、Y轴、Z轴移动和绕着Z轴旋转。最后,利用作者制作的超窄间隙焊接实验装置进行工艺试验;本文分别从下降外特性电源、焊丝偏移量、坡口宽度变化量三个方面探究其对超窄间隙焊接工艺稳定性的影响。在相同焊接工艺参数下,通过对比下降外特性电源和平特性电源模式下焊接试样的焊缝横截面形貌和焊接过程波形的变化,发现下降外特性电源能够增加电弧的稳定性,对超窄间隙焊接具有更好的适应性。以往的焊接工艺试验已经证实焊丝与焊剂片之间的距离对约束电弧、焊缝成形起着至关重要的作用,而且两者之间的距离为0.35~0.5mm时焊缝成形质量最好。本文通过玻璃纤维网纵向线的直径控制焊丝与焊剂片之间的距离,当焊丝偏离坡口中心线时,焊丝与玻璃纤维网的纵向线之间将会产生力的作用,从而造成焊丝端头产生微量的变形,保证焊丝端头与焊剂片之间有足够的距离,从而保证坡口侧壁和根部熔合。实际工业生产中同一条焊道上的坡口宽度会产生一定量的变化,本文通过一定焊接工艺参数下焊接V形焊道试样模拟这一现象。试验发现:随着坡口宽度的增加,熔滴过渡频率减小,焊接电流和电弧电压的波动性增大。