LY12铝合金A-TIG焊活性剂研制

针对LY12铝合金,利用正交试验法研制A-TIG焊接的活性剂,选用NaCl,NaF,CaF_2混合物作为活性剂。实验发现,当三者质量之比为1:1:2时焊缝深宽比最大。焊接过程中电弧在未涂敷的铝板上主要为扇形,当电弧过渡到涂敷活性剂一侧时,由扇形变为钟罩形,电弧收缩,热量集中,熔深增大,此外由于焊接过程中活性剂存在,电弧左右快速摆动,增加了熔宽。     

不锈钢A-TIG焊活性剂对焊缝成形的影响

主要研究在不锈钢A-TIG焊中未涂敷焊剂和涂敷焊剂及涂敷量对焊缝成形的影响。试验结果表明：不锈钢采用A-TIG焊时，同等参数条件下焊缝的熔深是传统TIG焊熔深的2.5倍；A-TIG焊时，活性剂存在一个最佳涂敷量，试验中涂敷量为3层时，焊缝能够得到最大熔深。A-TIG焊得到的焊缝金相组织要比同等参数条件下传统TIG焊得到的金相组织粗大，柱状晶更明显。     

不锈钢A-TIG焊焊缝背面保护剂研制

针对不锈钢A-TIG焊接时的背面保护问题,研制了一种由Al2O3、MgO、TiO2、CaO等组成的背面保护剂。采用定性打分法分析了单一保护剂对焊缝背面抗氧化性、成形性的影响,在此基础上结合304不锈钢合金的特点,选择保护剂的组成成分。利用正交试验、极差分析和方差分析得到了较优配方,可以有效防止焊缝背面氧化,保证背面成形良好。     

A-TIG焊活性剂的行业标准

介绍了制定不锈钢与低碳钢A-TIG焊活性剂行业标准的背景,论述了制定该标准的必要性及其制定原则和依据。标准的主要内容包括:A-TIG焊活性剂适用范围、活性剂产品的分类及型号、技术要求、检验方法、检验规则等。对标准实施后带来的影响进行了探讨和展望。     

奥氏体304不锈钢钢管A-TIG焊接工艺研究

以Φ45 mm×8 mm规格奥氏体304不锈钢钢管为研究对象,采用A-TIG焊(添加活性剂的钨极氩弧焊)进行对接焊接工艺试验,研究不同焊接起始点对焊缝成型的影响,并检测外观质量符合要求的焊件的性能和微观组织等。分析认为:采用A-TIG焊接工艺焊接Φ45 mm×8 mm规格奥氏体304不锈钢钢管时,可在不开坡口、不填丝的情况下,实现一次性焊透,并达到单面焊双面成型的目的;焊缝组织为奥氏体+铁素体,其组织与未添加活性剂时的一致,但添加活性剂可明显改善组织性能;焊接接头的性能满足标准要求。     

低碳钢A-TIG焊活性剂的焊接性

利用自行研制的低碳钢A-TIG焊活性剂进行了各种焊接工艺试验。内容包括焊缝外观形貌、熔深效果、接头微观组织、化学成分及接头力学性能分析。结果表明，使用本活性剂可以使焊缝熔深比常规的TIG焊增加3倍，对12mm以下的低碳钢板对接无需开坡口可一次焊接完成，且单面焊双面成形，焊缝表面成形良好，接头微观组织、焊缝的化学成分、接头力学性能均不受影响。焊接电流、弧长、焊接速度、涂层厚度和保护气体种类等，对焊接熔深的增加产生影响。     

奥氏体不锈钢A-TIG焊接头的耐蚀性

A-TIG焊是一种采用活性剂来增加焊缝熔深的高效TIG焊技术。与常规TIG焊相比，A-TIG焊具有焊接效率高、焊缝质量优及成本低等优点。根据GB/T 4334—2008采用φ(草酸)10%溶液浸蚀方法，对比奥氏体不锈钢TIG焊和奥氏体不锈钢A-TIG焊接头的耐蚀性。结果表明，A-TIG焊接头比常规TIG焊接头具有更优异的抗草酸腐蚀，同时基于焊缝金属的化学成分分析，A-TIG焊方法在焊接过程中能够显著地降低不锈钢焊缝金属中Cr, Ni, Ti等的损失，从而有效提高A-TIG焊接头的耐蚀性。     

321型不锈钢A-TIG焊对接接头性能

采用A-TIG焊接方法对321型不锈钢进行了单面单道对接焊,研究活性剂对焊缝显微组织、力学性能(拉伸、弯曲、冲击、硬度)、晶间腐蚀、氧含量及δ铁素体含量的影响。试验结果表明,使用A-TIG焊接方法可以直接用于8 mm以下厚度的不锈钢板的单面单道对接焊,焊接过程中无需填焊丝,也不用盖面,焊缝完全焊透;活性剂的添加并没有降低焊缝的力学性能和耐腐蚀性能,也没有引起焊缝氧含量和铁素体含量的超标。     

A-TIG焊电弧的动态研究

利用高速摄影技术，对在焊接区域表面内涂敷不同的单组分活性焊剂的A-TIG焊电弧形态进行记录、分析和数据处理。分析了A-TIG焊熔深增加的机理。分析表明，A-TIG电弧收缩，进而电孤力增加是其熔深增加的主要原因，而单组分活性焊荆中阳离子的电离能对A-TIG电孤是否收缩以及收缩的程度有着直接的关系。     

金属单质活性剂对镁合金A-TIG焊的影响

以4种金属单质镉、锌、钛和铬作为镁合金A-TIG焊的活性剂,分析了不同金属单质对焊缝形貌、电弧形态及电弧电压的影响.结果表明,与常规TIG焊相比,镉和锌活性剂均增加焊接熔深,钛活性剂对焊接熔深不起作用,铬活性剂反而减少焊接熔深;涂敷镉和锌时,焊接过程中电弧形态收缩,电弧电压增加;涂敷钛和铬对电弧形态和电弧电压基本没有影...     

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.     

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.     

活性剂对不锈钢A-TIG焊接组织及性能的影响

以C1,C2和C3作为奥氏体不锈钢A-TIG焊的活性剂,分析了不同活性剂对A-TIG焊微观组织和力学性能的影响。结果表明,在相同焊接参数下,3种活性剂均能增加焊缝熔深。其中涂敷活性剂C3时,所得焊缝的熔深增加最大,为不涂活性剂的3.11倍。与常规TIG焊相比,3种活性剂均有助于焊缝和熔合线附近晶粒的细化,提高了接头的抗拉强度和硬度。经扫描电镜能谱分析(EDS)发现活性剂中合金元素的加入改变了接头的元素含量,接头出现了Al,B元素。对于涂敷C2,C3活性剂的接头,焊缝和熔合线附近的晶粒细化是由于晶界强化及活性剂元素进入了焊缝,在液相结晶过程中形成化合物或中间相,阻碍位错的移动,增加形核率共同作用的结果。对于涂敷C1活性剂的接头,通过冶金反应,SiO2会略微增加焊缝中的Si含量,促进 FA 凝固模式的发展,促进δ相的生成。     

低碳钢A-TIG焊的活性剂研制

研究了表面活性剂对低碳钢TIG焊的影响。在分析各单一活性剂对焊缝熔深、表面成形影响规律的基础上，确定了活性剂的基本组成体系。利用正交试验法对多组元配方进行了研究，得出了各组元百分含量变化对焊缝熔深的影响规律，SiO2含量为40％时对焊缝熔深的影响最为显著，TiO2和Cr2O3在含量小于30％时对焊缝熔深的增加作用明显，卤化物含量较小时对焊缝熔深的增加作用明显。考虑焊缝的表面成形，得到由CaF2、SiO2、TiO2、Cr2O3等组成的低碳钢A—TIC焊活性剂，可使焊缝熔深增加3倍，在正常焊接规范条件下，不开坡口可将12mm厚低碳钢钢板对接一次焊透，表面成形良好。     

表面活性剂对钛合金A-TIG焊熔深的影响

采用卤化物（CaF2，ZnF2，MnCl2）、氧化物（SiO2，TiO2，V2O5）和单质Te作为表面活性剂进行钛合金A—TIG焊，研究了表面活性剂对焊接熔深的影响规律。结果表明：3种卤化物都能增加焊接熔深，其中MnCl2使得焊接熔深达到传统TIG焊的2倍以上：3种氧化物对焊缝成形几乎没有影响；Te能明显增加焊接熔深，减小焊缝熔宽。认为电弧收缩是卤化物但不是Te增加钛合金A—TIG焊熔深的主要机理。     

厚壁304不锈钢管A-TIG焊

采用具有可分区间、电流区间渐变特性的TIG管焊机,使用不锈钢活性剂对8 mm厚的304不锈钢管进行平位置焊接工艺试验。考虑到焊缝成形受焊接热积累和熔池受力状态的共同影响,通过大量试验和分析熔池的受力,制定了最佳焊接工艺参数。试验结果表明:焊缝熔深增加了3倍,外表面平整,内表面成形均匀,焊缝内部余高小于1.5 mm,焊缝经X射线探伤检验、拉伸试验、弯曲试验、接头压扁试验等检验均为合格。使用该方法焊件之间不留间隙,不开破口,可以一次焊透,并能单面焊双面成形。突破了传统管道焊接的焊接工艺,具有高效率、低耗材、低成本等特点。     

表面活性剂对铝合金直流反接A-TIG焊熔深的影响

分别以TiO2，SiO2，V2O5，CaF2和NaF作为试验用表面活性剂，研究了表面活性剂对铝合金直流反接A-TIG焊熔深的影响，初步分析了表面活性剂增加铝合金A-TIG焊熔深的机理。试验发现，这些活性剂都能不同程度地增加熔深，TiO2增加熔深的效果不明显．而SiO2可使熔深达到传统TIG焊熔深的3．5倍，并且使电弧电压显著增加。研究认为，除SiO2外，其它活性剂增加熔深的主要因素均不是热输入。     

316L不锈钢管A-TIG焊工艺

近年来A -TIG(ActiveFluxTIG)焊在焊接界受到了人们的广泛重视 ,它是在母材表面涂敷一层活性焊剂进行焊接 ,在焊接电流不变的情况下使焊接熔深大幅度增加 (1～ 3倍 ) [1 ] 。从A -TIG焊缝质量来看 ,其成形系数Φ =B/H (B为熔宽 ,H为熔深 )愈小表示焊缝愈深而窄 ,这意味着既能保证焊缝充分焊透 ,又使得焊缝宽度方向的无效加热区和热影响区范围缩小 ,从提高焊接生产效率、减少焊接变形和缓解热影响区恶化的角度上来看 ,都是非常有利的。目前 ,国内外多位学者都对A -TIG焊进行了深入的研究和试验 ,但大都集中在板的试验上 ,本文主要针…     

几种单一活性剂组分对T91钢A-TIG焊焊缝的影响

使用SiO2,TiO2,NaF 3种单一活性剂组分,在T91钢上进行A-TIG焊试验.观察对比有活性剂和无活性剂时的焊缝熔深、深宽比、焊缝成形、电弧形态、电弧电压以及显微组织的变化情况.结果表明,SiO2使电弧拉长、电弧电压升高,并显著增大焊缝熔深及深宽比;NaF对电弧形态、电弧电压无明显作用,熔深稍有增大;TiO2使电弧电压稍有降低,并使熔深减小.3种活性剂组分均未对焊缝显微组织产生明显影响.     

活性剂对镁合金直流正接A-TIG焊熔深的影响

分别以单质Te,Ti和Si,氧化物SiO2,TiO2和V2O5,卤化物MnCl2,CdCl2和ZnF2作为表面活性剂进行了镁合金直流正接A-TIG焊,研究了活性剂对焊缝熔深的影响规律.Te能显著增加熔深熔宽,分别达到传统TIG焊的2.5倍和1.4倍,而Ti和Si对熔深熔宽影响较小;V2O5和SiO2都使得熔深熔宽同时增加,其中SiO2增加熔深熔宽效果最明显,分别达到传统TIG焊的2.0倍和1.6倍,而TiO2对熔深熔宽影响较小;ZnF2,CdCl2和MnCl2都使熔深熔宽显著增加,其中ZnF2的熔深熔宽增加最明显,分别达到传统TIG焊的4.0倍和1.6倍.认为活性剂增加镁合金直流正接A-TIG焊熔深主要与活性剂收缩电弧所导致的热输入增加有关.