超窄间隙焊接生产效率高,可得到性能优良的焊接接头,且在需要控制热输入材料的焊接方面具有重要的应用价值。本文在结合了连续送进式焊剂带和预置式焊剂带的优点,开发了新结构的焊剂带。新结构的焊剂带不但提高了刚性,保证了在焊接过程中焊剂带进入电弧区后的稳定性;而且新结构的焊剂带适应于长距离焊接,可以保证在焊接过程中送入的连续性。研制了与新结构焊剂带相匹配的超窄间隙焊枪。超窄间隙焊枪结构更加简单,排除了送带速度在焊接过程中的影响。利用新结构的焊剂带和焊枪在不同的送带速度下进行超窄间隙焊接,通过对比观察不同送丝速度下的焊缝成形,可知新结构的焊接带在焊接过程中可以非常稳定连续的约束电弧,而焊枪也可以满足不同送丝速度下的焊接。超窄间隙焊接在对接焊中有着独特的优势,除了提高生产效率以外,还可以对焊缝的应力状态进行调整。在实际的焊接工程中对接焊一般要求采用单面焊双面成型的方法实现根焊,根焊的质量是整个焊接质量的基础,所以对超窄间隙焊接根焊方法的研究是将超窄间隙焊接应用到对接焊接中一个重要的环节。本文在设计的坡口型式内进行焊剂带约束电弧超窄间隙焊接根焊试验,实现单面焊双面成形。结果表明采用焊缝背面自由成形的方法,依靠熔化金属的表面张力防止熔池下漏而形成背面焊缝的方法是行不通的。采用工件背面只衬垫焊剂的强制成形方法尽管实现了单面焊双面成形,但是背面焊缝只能在一定距离内保持良好的成形。这是由于在焊接后期由于焊剂与工件之间的距离不断增大造成了熔池下方没有焊剂的衬垫而发生脱脱落,并产生气孔。而采用焊剂—铜板衬垫的强制成形方法可以使焊剂在熔化后及时冷却形成熔渣,使熔池下方时刻有熔渣的衬垫而不能脱落,从而使背面焊缝很好的成形。此外,针对本试验所设计的坡口型式,要达到单面焊双面成型的效果,除了需要采用合适的匹配焊接规范外,焊丝倾斜角度、焊剂颗粒度以及焊剂铺垫厚度也是实现焊剂带约束超窄间隙焊接单面焊双面成形的三个重要影响因素。当焊丝垂直或者倾斜较小角度时,焊接过程中熔池前沿会出现一个略大于坡口宽度1～2 mm的熔孔,而且该熔孔在施焊完毕后依然存在于焊缝末端。将焊丝向后倾斜一定角度,可以使熔孔尺寸减小,在后倾角度为60°左右时可以将熔孔消除。铺垫在工件下方的焊剂颗粒度的大小也对焊缝成型有着一定的影响。焊剂颗粒度太小,则在焊接过程中导致工件下方气体来不及逸出,从而形成了气孔。当焊剂颗粒度大于9目时,可以很好的解决焊缝出现气孔的问题。