2219铝合金直流正极性A-TIG焊接技术

提出了一种用于2219铝合金焊接的新方法,焊前在待焊表面预先涂敷一层除气去膜活性剂,实现了2219铝合金的直流正极性焊接. 研究不同的活性剂浓度对2219铝合金直流正极性活性TIG焊(A-TIG)焊缝表面成形、气孔缺陷、微观组织以及力学性能的影响. 结果表明,当活性剂浓度为10%时可以获得无气孔缺陷、表面成形和力学性能良好的2219铝合金直流A-TIG焊缝. 与变极性TIG焊相比,焊接过程电弧稳定性好,热输入小,焊缝质量优异.     

2A14铝合金直流A-TIG焊接技术

依据某型号的铝合金焊接构件对焊后表面的高平面度要求,自主研制活性剂,实现2A14铝合金的直流A-TIG焊接. 并通过直流A-TIG焊缝的表面成形、X射线、微观组织观察及力学性能等方面开展2A14铝合金直流A-TIG焊接技术研究. 结果表明,当活性剂浓度为15%时可以获得表面成形、内部质量及力学性能良好的2A14铝合金直流A-TIG焊缝;与交流TIG焊相比,焊缝力学性能略高,微观气孔数量明显降低.     

2219铝合金直流活性焊接技术

铝合金直流正接活性TIG焊是一种新型焊接技术。采用该技术焊接铝合金2219-T87时,以较小电流就能得到表面成形良好、无气孔缺陷的焊缝。添加的无氧化性活性剂是该项技术的关键,它不但可以溶解铝合金表面的氧化膜,而且可与弧柱中的氢离子结合,减小或者消除焊缝中的气孔。与变极性等离子弧焊的焊缝熔合区微观组织相比较,直流正接活性TIG焊无气孔,组织晶粒更加细小,力学性能更好。     

活性剂对3003铝合金直流A-TIG焊的影响

对3003铝合金进行直流A-T1G焊接试验,选用卤化物NaC1、CaF2和氧化物SiO2、MnO2、TiO2作为活性剂,分别研究了单一组元和多组元表面活性剂对焊接熔深、焊缝成形以及接头组织的影响.结果表明:在进行铝合金直流TIG焊时,在焊缝表面涂敷一定成分活性剂能够增加焊缝熔深,改善焊缝质量,提高焊接生产率.总体来看,除NaC1增加熔深有限外,其余活性剂普遍增加熔深1倍以上.多组元配方活性剂增加熔深效果好于单组元活性剂,其中PS5活性剂熔深增加3倍以上,且焊缝成形良好,未见裂纹、气孔、夹渣等缺陷.分别对TIG焊和A-TIG焊接头组织进行观察,A-TIG焊较TIG焊的焊缝组织明显细小,而活性剂对焊接热影响区的平均晶粒度影响不大.     

铝合金分区活性TIG焊接法研究

针对铝合金材料,提出了一种新型活性焊接方法--FZ-TIG焊(Flux Zoned TIG Welding).在传统TIG焊接前,在待焊焊道表面中心区域涂敷低熔沸点低电阻率活性剂,在两侧区域分别涂敷高熔沸点高电阻率活性剂,然后进行正常焊接,可以同时保证焊接熔深显著增加和焊缝表面成形良好.以自行研制的FZ108活性剂进行了FZ-TIG焊,并与传统TIG焊、采用FZ108作为活性剂的A-TIG焊、采用SiO2作为活性剂的FB-TIG焊进行了对比.发现在相同参数下,采用FZ-TIG焊进行焊接,焊缝熔深明显大于传统TIG焊、A-TIG焊和FB-TIG焊,达到TIG焊熔深的3倍以上,并且焊缝成形良好,焊缝组织细化,力学性能改善.     

TA15钛合金A-TIG焊试验分析

从焊缝成形、焊缝气孔、接头力学性能、微观组织、接头抗腐蚀性能等方面对TA15钛合金A-TIG焊进行了试验研究,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,A-TIG焊能够有效减小熔宽、增加熔深;A-TIG焊能够有效减少气孔数量,提高接头的抗拉和抗弯性能;和常规TIG焊相比,A-TIG焊HAZ较窄且组织较细,而两者的焊缝区组织基本相同;活性剂的加入并没有降低A-TIG焊接头的抗腐蚀性能.总之,TA15钛合金A-TIG焊比常规TIG焊具有明显优势.     

铸造镁合金ZM5的A-TIG多层补焊工艺与性能研究

采用了活性钨极氩弧焊(A-TIG)对铸造镁合金ZM5的中厚板进行多层补焊。研究了多层补焊时TIG,A-TIG焊接方法对铸件焊缝熔深和性能的影响规律。研究表明,采用TIG焊与A-TIG焊对不同坡口深度多层补焊,在相同的焊接参数条件下,A-TIG补焊深度明显高于TIG焊,且焊缝中无焊接裂纹缺陷;当补焊相同的熔深时,TIG焊焊接电流远大于A-TIG焊的,同时出现热影响区(HAZ)组织恶化、焊接裂纹缺陷、合金元素烧损。分析表明,A-TIG补焊工艺性能优于TIG补焊工艺性能,主要是由于活性剂与电弧、熔池的相互作用所致。     

单一成分活性剂对铝合金作用效果的研究

活性化TIG(A-TIG)焊已成为近年来的研究热点,但主要集中在不锈钢和钛合金两种材料,在铝合金中的应用较少.针对铝合金A-TIG焊进行了初步的研究和探索,选择四种单一成分的活性剂,采用表面两侧涂敷方式,通过2A14铝合金的平板堆焊实验,研究了在相同规范下不同活性剂对焊缝熔深、焊缝成形、气孔和微观组织的影响.实验结果表...     

SiO2增加铝合金交流A-TIG焊熔深的机理

采用单组元活性剂进行铝合金交流A-TIG(Activating flux TIG)焊时,SiO2增加熔深最明显,对其增加熔深的机理进行了研究.进行正散焦真空电子束焊试验,SiO2对焊缝成形几乎没有影响;进行系列直流正接A-TIG焊试验,研究了活性剂对电弧的影响,发现SiO2使得氧化膜厚度增加,电弧极性区收缩,弧柱区扩展,电弧电压升高;进行氦气保护交流A-TIG焊试验,发现SiO2使活性剂或金属蒸发的区域变窄且蒸发量变小,熔池表面凹陷,并且在焊接过程中SiO2涂层始终存在于熔池表面,只在熔池凹陷中央区域出现很窄的裂缝,蒸气主要集中在电弧中下部.认为电弧极性区收缩和热输入增加是SiO2增加铝合金交流A-TIG焊熔深的主要机理.     

不同焊接模式对不锈钢全位置A-TIG焊接工艺的影响

A-TIG焊接是采用活性剂来增加焊接熔深的高效TIG焊接技术。采用全位置直流A-TIG、脉冲A-TIG焊及步进脉冲A-TIG焊三种不同焊接模式,对核电领域常用304不锈钢钢管全位置焊接工艺进行研究。试验结果表明,对于6 mm厚不开坡口的304不锈钢钢管,采用三种不同的A-TIG焊接模式均可实现一次性焊透、单面焊双面成形,焊缝成形良好。对比三种不同焊接模式获得的焊缝成形、显微组织及接头力学性能,步进脉冲A-TIG焊的最佳,脉冲A-TIG焊次之。     

Al-Mg-Si6082合金氩弧焊焊接接头的气孔与合金元素烧损

对3和10mm厚的Al-Mg-Si6082合金分别进行了TIG焊和MIG焊,获得了成形良好、表面无缺陷的焊接接头.通过对焊缝进行金相试验,研究了TIG焊和MIG焊时焊缝中气孔的种类与差异,并分析了产生气孔差异的原因;通过对Mg,Si合金元素成分含量的测定,揭示出了Mg,Si合金元素氩弧焊时的烧损规律.结果表明,MIG焊时,焊缝中易出现皮下气孔、肩下气孔和心气孔;Mg,Si元素在焊缝中部的烧损最为严重,越靠近热影响区元素的烧损程度越轻;Mg元素的烧损率明显高于Si元素;MIG焊时,Mg,Si元素的烧损率与弧长成反比.     

LD10铝合金活性TIG焊接接头的组织与力学性能

采用活性TIG焊焊接LD10铝合金,对比三种不同焊接方式,观察金相组织,进行拉伸试验,分析了焊接接头的组织和性能。结果表明,活性剂在直流TIG焊接过程中能去除铝合金表面氧化膜,使直流正极性A-TIG焊得以实现。活性剂能改善焊接接头气孔现象,同时细化晶粒。活性焊接接头具有较高的拉伸强度。     

非铁金属的焊接

20084227SiO2增加铝合金交流A-TIG焊熔深的机理/黄勇…//焊接学报.-2008,29(1):45~49采用单组元活性剂进行铝合金交流A-TIG(Ac-tivating flux TIG)焊时,Si O2增加熔深最明显,对其增加熔深的机理进行了研究。进行正散焦真空电子束焊试验,Si O2对焊缝成形几乎没有影响;进行系列直流正接A-TIG焊试验,研究了活性剂对电弧的影响,发现Si O2使得氧化膜厚度增加,电弧极性区收缩,弧柱区扩展,电弧电压升高;进行氦气保护交流A-TIG焊试验,发现Si O2使活性剂或金属蒸发的区域变窄且蒸发量变小,熔池表面凹陷,并且在焊接过程中Si O2涂层始终存在于熔池表面,只在熔池凹陷中央区域出现很窄的裂缝,蒸气主要集中在电弧中下部。认为电弧极性区收缩和热输入增加是Si O2增加铝合金交流A-TIG焊熔深的主要机理。图9参1020084228高强铝合金焊接接头无析出物区的形成机理/田志凌…//金属学报.-2008,44(1):91~97采用电弧焊对20mm厚的2519-T87高强铝合金进行表面堆焊,观察了部分熔化区出现的无析出物区(PFZ)的组织特征,并对该区域的形成机理进行...     

非铁金属的焊接

20084227SiO2增加铝合金交流A-TIG焊熔深的机理/黄勇…//焊接学报.-2008,29(1):45~49采用单组元活性剂进行铝合金交流A-TIG(Ac-tivating flux TIG)焊时,Si O2增加熔深最明显,对其增加熔深的机理进行了研究。进行正散焦真空电子束焊试验,Si O2对焊缝成形几乎没有影响;进行系列直流正接A-TIG焊试验,研究了活性剂对电弧的影响,发现Si O2使得氧化膜厚度增加,电弧极性区收缩,弧柱区扩展,电弧电压升高;进行氦气保护交流A-TIG焊试验,发现Si O2使活性剂或金属蒸发的区域变窄且蒸发量变小,熔池表面凹陷,并且在焊接过程中Si O2涂层始终存在于熔池表面,只在熔池凹陷中央区域出现很窄的裂缝,蒸气主要集中在电弧中下部。认为电弧极性区收缩和热输入增加是Si O2增加铝合金交流A-TIG焊熔深的主要机理。图9参1020084228高强铝合金焊接接头无析出物区的形成机理/田志凌…//金属学报.-2008,44(1):91~97采用电弧焊对20mm厚的2519-T87高强铝合金进行表面堆焊,观察了部分熔化区出现的无析出物区(PFZ)的组织特征,并对该区域的形成机理进行...     

单组分活性剂对铝合金A-TIG焊焊缝的影响

针对6 mm的6061铝合金试板,选用SiO2,TiO2,Cr2O3,CaF2,BaCl2共5种单一成分活性剂进行铝合金交流A-TIG焊工艺试验,研究活性剂对A-TIG焊焊缝表面成形及宏观形貌的影响,并结合焊接过程电弧形态变化,分析熔深增加机理.结果表明,5种单一成分活性剂均可改善焊缝熔深,其中SiO2增加焊缝熔深效果最好,CaF2效果不明显;涂覆SiO2时表面成形比涂覆其它活性剂时差,其中TiO2表面成形最好;电弧进入活性剂区时无明显收缩,认为熔深增加是活性剂的引入导致导电通道电阻变化引起的电弧热输入增加的结果.     

铝合金气体输送活性钨极氩弧焊方法

针对铝合金,提出了一种气体输送活性钨极氩弧焊,即GTFA-TIG焊(gas transfer flux activating TIG welding).该方法改变了活性元素的引入方式,通过自动送粉装置将活性剂输送到保护气体中,由保护气体将其引入电弧—熔池系统进行施焊,使得电弧收缩,熔池金属流态改变,熔深增加,同时省却了涂覆活性剂工序,实现了焊接过程自动化.进行了普通交流TIG焊和8种单组元活性剂的GTFA-TIG表面熔焊,分析了不同活性剂对焊缝成形、拉伸性能以及缺陷的影响.结果表明,大多数卤化物和氧化物活性剂都能使熔深增加到传统TIG焊的2.5~3倍以上,单质碲增加熔深效果较差.采用V2O5的焊缝抗拉强度接近母材金属,而采用MnCl2和AlF3的焊缝有一定程度降低.焊缝X射线探伤结果表明,采用V2O5,MnCl2和AlF3的焊缝评片结果均为Ⅰ级,而采用碲的焊缝为Ⅲ级.     

304N2不锈钢管全位置A-TIG焊接工艺

A-TIG焊接是一种采用活性剂来增加焊缝熔深的高效TIG焊接技术。与常规TIG焊相比,A-TIG焊具有焊接效率高、焊缝质量良好及成本低廉等优点。采用A-TIG焊接技术对核电常用的304N2高强度不锈钢管道进行全位置焊接,对焊接接头进行超声波探伤检测、显微组织分析及力学性能测试。试验结果表明,对于不开坡口6 mm厚的304N2高强度不锈钢管采用A-TIG焊接,可实现一次焊透、单面焊双面成形,同时获得外观良好的焊缝,接头显微组织和力学性能均优于常规TIG焊接,且其力学性能均达到标准要求。     

TIG焊工艺对LD10铝合金接头气孔的影响

LD10铝合金是国内航天运载器推进剂贮箱的主要应用材料,通常采用钨极氩弧焊(TIG焊).气孔是铝合金熔焊接头中的常见缺陷,文中对5.5 mm厚的LD10铝合金进行了4种不同工艺条件的TIG焊接,对比研究了4种工艺接头的气孔问题.结果表明,LD10铝合金采用TIG焊时,容易产生气孔,其中两面三层焊接头X射线检测出的不合格焊缝相对较多;对于合格焊缝中的微气孔而言,两面三层焊较少,其次是两面两层焊和单面两层焊,单面单层焊最多,它们的气孔率分别为0.90%,2.28%,2.53%,3.28%.焊缝气孔较多时,在接头横向拉伸试验中裂纹容易从气孔启裂.     

LD10铝合金变极性TIG焊试验

对变极性电源在LD10铝合金TIG焊中工艺特点进行了研究，探讨了影响气孔、阴极清理作用、钨极端头烧损的各种因素及其作用规律。研究表明变极性电源由于可调规范参数多、变化范围大、通过控制电源的输出电流波形，增大钨极为正半波的电流幅值，减少其时间，可满足阴极清理的基本要求，减少钨极烧损和气孔，灵活地控制焊缝成形，从而获得良好的焊接结果。     

2219铝合金TIG焊接头残余应力分布

利用钨极氩弧焊获得了2219铝合金焊接接头,分析了接头力学性能和微观组织。采用X射线衍射法对2219铝合金TIG焊接头进行表面残余应力测试,获得了焊接接头表面残余应力分布,并对2219铝合金焊接接头表面残余应力分布的规律进行了分析。结果表明,该工艺条件下接头力学性能稳定。接头纵截面上存在横向应力及纵向应力稳定区,最大横向拉应力和压应力分别为55 MPa和114 MPa,分别位于焊缝中部和起弧点;最大纵向拉应力为165 MPa,位于焊缝中部热影响区。接头横截面上,仅在焊缝及靠近焊缝区域存在纵向拉应力,远离焊缝的区域处于压应力状态。