不锈钢A—TIG焊活性剂的焊接性研究

利用自行研制的304不锈钢A－TIG焊活性剂进行了焊缝外观形貌、熔深效果、接头微观组织、化学成分及接头力学性能分析的焊接工艺试验，试验结果表明，使用活性剂可以使焊缝熔深比常规的TIG焊增加1－2倍，对8mm以下的不锈钢钢板对接无须开坡口，可一次焊接完成并且单面焊双面成型，焊缝表面成形良好，使用活性剂后接头微观组织、焊缝的化学成分和接头力学性能均不受影响。     

15MnVR钢A—T1G焊表面活性剂试验分析

通过试验，分析了单一组分表面活性剂——SiO2，TiO2，Cr2O3，CaF2粉末对15MnVR钢A—TlG焊焊接熔深的影响．分析结果表明：涂敷表面活性剂后，A—TIG焊焊缝表面成型美观。内部无气孔、裂纹、夹渣等缺陷；其中涂敷SiO2，Ti02，Cr2O3表面活性剂对15MnVR钢的焊接熔深增加不明显，而涂敷CaF2表面活性剂时焊接熔深可增加2．5倍，表面堆焊可焊透厚度为6mm的钢板。     

不锈钢TIG焊活性剂对焊缝性能的影响

针对TIG焊生产效率低，单层焊可焊厚度小等问题，采用活性化TIG焊（A-TIG），能够大幅度地提高焊缝熔深，从而提高焊接效率和生产率。研究了在不锈钢TIG焊中，5种单一成分的活性剂（SiO2、CaF2、TiO2、Cr2O3和NaF）对焊缝机械性能和微观组织的影响，试验结果表明，同传统的TIG焊相比，在相同规范下，上述5种活性剂都能够大幅度的提高焊缝的熔深，但是不同的活性剂对焊缝机械性能的影响不同，其中活性剂SiO2所形成的焊缝的抗拉强度和塑性最好，而活性剂Cr2O3所得到的焊缝硬度最大；活性剂对焊缝微观组织没有明显改变，仅仅改变了奥氏体和铁素体组织的纹理结构。     

均匀设计法在铝合金A—TIG活性剂配方研制中的应用

针对传统铝合金TIG焊熔深较浅的弱点，选用SiO2，A12O3，MgO，TiO2，NaCl和CaF2等常见的氧化物和卤化物作为基础活性剂，研究了它们对铝合金TIG焊焊缝熔深的影响规律．在此基础上，利用均匀设计法进行了铝合金A-TIG活性剂配方的研制，使得试验次数大大减少，焊缝熔深达到传统TIG焊的3倍以上．     

铝合金交流A-TIG焊中活性剂和焊接参数对焊缝熔深的影响

研究了铝合金交流A-TIG焊中单组分活性剂对焊缝熔深的影响，还针对多组分活性剂研究了焊接参数对焊缝熔深的影响．实验结果表明，卤化物几乎不能增加焊缝熔深，而氧化物对焊缝熔深的影响很复杂，有的能增加焊缝熔深，有的效果不明显，有的甚至减小焊缝熔深．其中SiO2增加熔深作用最显著．焊接参数包括焊接电流、焊接速度、氩气流量和电弧长度等对焊缝熔深有一定影响．     

低碳钢A—TIG焊接法的试验研究

研究了一种高效的TIG焊接方法－A－TIG,进行了系列TIG焊堆焊试验,结果表明：在相同焊接规范下,涂敷表面活性剂后焊接电弧有明显收缩,溶池深度有显著增加,而熔宽稍有减小。同时还介绍了活性剂成分的调配及活性剂成分对熔深变化的影响,并对熔深增加机理进行了分析。     

Cr_2O_3活性剂对双丝焊接头组织和熔深的影响

应用扫描电镜、X射线衍射和光学显微镜等测试方法对双丝熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊活性焊接接头组织、熔深与活化机理进行了分析与研究。结果表明:添加Cr2O3活性剂试件的焊缝和热影响区与未添加的相比晶粒明显粗化,并且随着活性剂涂敷量的增加,晶粒尺寸增大,但增大趋势逐渐变小;焊接热输入量的增加与Mg2Si相数量的减少是活性焊接接头焊缝和热影响区晶粒粗化的主要原因;添加Cr2O3活性剂试件的焊缝与未添加试件的焊缝相比相组成未发生改变,仍为α-Al和Mg2Si;焊缝熔深随着活性剂涂敷量的增加而增大,活性剂涂敷量达到一定值时活化效果趋于饱和;电弧收缩与弧柱温度升高是导致活性双丝MIG焊熔深增大的重要因素。     

低碳钢高效TIG焊的活性剂研制

针对低碳钢研制了由卤化物，SiO2,TiO2和Cr2O3等组成的高效TIG焊活性剂，分析了各单一活性剂对焊接熔深的影响规律，并利用正交试验法对多组元配方进行了研究，得出了各组元的质量分数变化对焊接溶深的影响规律，所得到的配方可使焊接溶深增加3倍，并可以将12mm厚的低碳钢钢板对接一次焊透。     

活性剂对20g钢TIG焊熔深的影响

以碳素结构钢20g为研究对象,采用直流正接A-TIG焊,以及涂敷成分配比不同的表面活性剂,研究表面活性剂配比及主要焊接参数对焊接熔深的影响规律．结果表明,活性剂配比和焊接参数的改变导致焊接熔深、熔宽和焊接接头金相组织变化．焊接有效热输入的增加与电弧的收缩是熔深增加的主要因素．     

电流脉冲频率对TIG焊电弧压力的影响

为了研究电流脉冲频率对TIG焊电弧压力的影响,采用小孔探针法检测了TIG焊的电弧压力分布形式以及在不同电流脉冲频率作用下焊缝的熔深和熔宽.结果表明,TIG焊电弧压力曲线类似于正态分布曲线,电弧中心位置处的压力最大,越靠近边缘处压力越小.当在一定范围内增加电流脉冲频率时,曲线会发生横向收缩和纵向伸长现象,且TIG焊电弧压力的峰值以及焊缝的熔深均增加,而熔宽减小.因此,可以通过改变电流脉冲频率的方法来改变TIG焊的电弧压力.     

6063铝合金熔丝钨极氩弧焊温度场模拟与分析

针对普通钨极氩弧焊承载电流小、焊接效率低的问题,对厚度为4mm的6063铝合金板堆焊进行温度场数值模拟,采用双椭球热源焊接模型,运用Simufact welding软件对焊接进行仿真,模拟中综合考虑对流传热、辐射换热和接触传热等热量传递的影响,对比分析普通TIG焊和熔丝TIG焊的温度分布特点,研究熔丝TIG焊焊接过程中电流大小对温度场的影响。结果表明:相对于普通TIG焊,熔丝TIG焊的效率更高;随着电流的增大,熔丝TIG焊的熔宽和熔深均增加。模拟结果可为铝合金高效焊接提供参考。     

不同活性剂铝合金A-TIG焊焊缝偏移实验及分析

在铝合金表面分别涂敷NaF、CaF2、TiO2、SiO2、V2O5以及AF305活性剂,利用直流A-TIG焊缝偏移实验,分析了在间隙不同时,不同活性剂对焊接电压和焊接熔深的影响.通过实验发现,除了在活性剂NaF作用下焊接电压和焊缝熔深比是随着间隙的增加而增加外,在其他的活性剂作用下,焊接电压和焊缝熔深比是随着间隙的增加而减小.认为焊接热输入的变化以及导电通道电阻变化是影响熔深变化的重要因素,尤其在SiO2作用下,导电通道电阻的变化对熔深的变化有很重要的作用.     

AZ31B变形镁合金板材的TIG焊接

采用TIG焊对5 mm厚AZ31B挤压镁合金板材进行了焊接试验。采用万能拉伸试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度仪等分析测试手段对焊接接头的组织、力学性能以及断口形貌等进行了分析。探讨了焊接电流对焊接接头的组织及力学性能的影响,揭示了不同焊接电流下焊接接头的断裂机制。结果表明,采用TIG焊焊接5 mm厚AZ31B镁合金板时,开X型坡口,采用双面焊接双面成型工艺,在130~145 A焊接电流及合适焊接速度条件下,能得到表面成型良好的焊接接头。当正反面焊接电流均为145 A时,AZ31B镁合金板焊接接头的抗拉强度达到最大值248.6 MPa,约为母材强度的84.0%。AZ31B镁合金板焊缝区显微硬度比母材区稍有所下降,热影响区显微硬度下降比较严重。当焊接电流为145 A时,AZ31B镁合金板焊接拉伸断口有大量韧窝,属韧性断裂。     

摆动磁场条件下的焊接接头组织研究

为了优化不锈钢焊接工艺,提高焊接质量,进行了外加电磁场条件下的304不锈钢钨极氩弧焊(TIG),磁场施加方式分别为横向磁场和旋转磁场.焊后采用电子显微镜对焊接接头进行显微组织观察,研究了不同外加磁场类型和不同焊接速度对不锈钢焊接接头组织的作用规律.试验结果表明,外加磁场改变了熔池的流动形态,使金属液由四周向中心流动并伴有搅拌,也使焊缝熔深增大的同时,抑制柱状晶的形成,细化组织.     

几种稀土钨电极焊接5A62铝合金的工艺性能

为了寻求替代钍钨电极的节能环保、焊接性能优异的电极,针对多元稀土钨、钍钨、铈钨3种电极进行了烧损性能测试,并进行了钨极惰性气体(tungsten inert gas,TIG)保护焊实验,结果表明:钍钨电极的抗烧损性能最差,多元电极略优于铈钨电极;焊缝接头的熔深和熔宽与焊接电流和焊接速度等焊接参数有关;采用多元稀土钨电极焊接后,在100~180 A的焊接电流下熔宽均小于铈钨电极和钍钨电极的熔宽;通过比较分析铈钨电极和多元电极焊接接头的显微组织、硬度曲线分布、扫描断口和力学拉伸实验结果,发现多元稀土钨电极的焊接接头力学性能和焊缝成型优于钍钨和铈钨电极,从而可替代钍钨和铈钨电极进行铝合金焊接.     

YAG激光与脉冲MIG复合焊

采用设计制造的复合焊接机头，研究了YAG激光－脉冲MIG电弧复合焊接铝合金时各种规范参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用。结果表明，在比较宽的参数范围内YAG激光－脉冲MIG复合焊接铝合金 具有焊缝成型美观，无气孔等优点，熔深与激光单独焊相比增加4倍，与脉冲MIG焊接相比增加1倍以上，时速显著提高，是一种理想的焊接工艺。     

外加磁场对TIG焊电弧行为及焊缝成形的影响

为提高钨极惰性气体保护焊(TIG)电弧能量，实现高效焊接，通过在TIG焊焊枪上分别外加直流、交变纵向磁场，采用高速摄像对不同磁场频率下的电弧形态进行拍摄，研究分析了外加不同形式和频率的磁场对TIG焊电弧行为及焊缝成形的影响规律。结果表明：不加磁场时电弧稳定燃烧且形态呈圆锥形；外加直流纵向磁场时，电弧高速旋转且电弧上方收缩，下方略微扩张；外加不同频率的交变纵向磁场时，随着磁场频率的增大，电弧挺度增加，电弧形态先扩张后收缩又扩张且电弧高速旋转，呈钟罩状。外加1 500 Hz交变纵向磁场，焊缝熔宽减小，熔深增大，焊缝表面均匀光洁，焊缝成形明显改善。     

单双丝埋弧焊工艺及接头性能比较分析

以生产中常用的16Mn钢材料为焊接母材,采用单丝交流、单丝直流埋弧焊和双丝埋弧焊工艺方法制备焊件.对不同工艺方法得到的焊接接头进行了拉伸试验,焊缝金属和焊接热影响区金属的室温冲击试验,观察了焊缝金属的显微组织,用扫描电子显微镜观察了冲击断口形貌,根据试验数据计算了不同工艺方法下的熔敷速度.比较分析结果表明:双丝埋弧焊工艺下的熔敷速度比单丝交流、单丝直流埋弧焊工艺下的熔敷速度分别提高了108%和64%,焊接速度分别提高了59%和67%,焊接工艺稳定性好,焊缝成形美观.三种工艺方法下得到的焊接接头抗拉强度和屈服强度无明显区别.单丝埋弧焊时焊缝金属的室温冲击韧度值比双丝埋弧焊时的高,单丝交流埋弧焊时焊接热影响区金属的冲击韧度值最高.     

TIG焊接中单面焊双面成型的研究

研究了 TIG焊接中单面焊双面成型的条件及脉冲对双面焊缝成型的影响 .     

氧化物活性剂增加镁合金熔深机理

为了研究活性剂对TIG焊焊接电弧形态的影响,采用单组分氧化物活性剂(Cr2O3、TiO2)进行AZ91D镁合金直流TIG焊接,由关系曲线得出Cr2O3和TiO2活性剂的最佳涂覆量分别为2.52和2.65 mg/cm2.采用高速摄像技术对A-TIG焊焊接电弧形态进行拍摄和记录,得到了涂覆单一活性剂的焊接电弧形态,并分析了电弧形态的变化机理.对比电弧形态照片可以发现:当无活性剂作用时,焊接电弧呈现出锥形;当有活性剂作用时,电弧呈现出收缩状态,且TiO2使电弧收缩的效果最为明显,Cr2O3次之.通过理论分析认为,电弧收缩理论和阳极斑点理论是氧化物活性剂增加熔深的主要机理.