活性剂对低功率脉冲激光焊接不锈钢的影响

分别以TiO2、Cr2O3、B2O3、SiO2、CaF2为试验用活性剂.研究了它们对不锈钢1Cr18Ni9Ti低功率脉冲激光焊接的影响.结果表明,这些活性剂都能不同程度地增加焊缝熔深,其中B2O3和Cr2O3分别使熔深增加46%和31.7%,同时这两种活性剂还可以改善焊缝表面成形.在活性剂作用下,焊缝显微组织仍由柱状晶和等轴晶组成,但是这两种晶粒的区域会发生变化.活性剂增加焊缝熔深的机理不止一种,但都归结于增加了工件对激光的吸收率.     

活性剂对焊缝熔深及微观组织的影响

研究了SiO2、CaF2、TiO2、Cr2O3和NaF五种单一成分活性剂及SiO2与Cr2O3混合活性剂对低合金高强钢TIG焊焊缝组织及熔深的影响。结果表明:与传统的TIG焊相比,活性剂能不同程度的提高焊缝熔深,涂敷Cr2O3、Cr2O3+SiO2活性剂的焊缝熔深是未涂活性剂焊缝的2倍以上。SiO2与Cr2O3混合活性剂不仅能提高熔深,而且对焊缝组织有明显的改善作用,使焊缝中细小的针状铁素体数量增加。该混合活性剂对针状铁素体形成的作用,可能与活性剂的涂敷会促进焊缝中锰、铬和硅的氧化物形成、降低针状铁素体的形核功有关。     

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A-TIG焊电弧光谱分析

选用SiO2,TiO2,Cr2O3,CaF2,BaCl2共五种单组元活性剂以及由此五种单组元混合而成的YG304复合活性剂进行铝合金交流A-TIG焊工艺试验,并利用光谱仪检测焊接过程中的光谱,分析活性剂元素在电弧光谱中的分布规律.结果表明,五种单组分活性剂对焊缝熔深影响不同,且YG304混合活性剂增加焊缝熔深效果最好;电弧主要以Ar元素和Al元素谱线为主,不同活性剂的光谱频域分布差异显著;认为熔深增加的原因可能在于活性剂中各阳离子Si4+,Ti4+,Cr3+及Ba2+与氩电弧中电子复合,从而增大电弧温度和电弧力并最终增加熔深,并且由于各阳离子物理性能不一样而使增加效果不同.     

活性剂对钛合金钨极氩弧焊的影响

对TC4钛合金进行直流正接TIG和A-TIG焊接试验,选用卤化物CaF2、NaCl和氧化物Cr2O3、SiO2、TiO2作为活性剂,研究单一组元活性剂对焊缝表面成形、焊缝熔深及接头组织的影响.结果表明:涂敷活性剂对焊接过程稳定性没有产生明显影响,焊缝表面平整光滑,成形良好.选择合适的活性剂,能够在一定程度上增加焊缝熔深.活性剂成分不同,熔深增加程度也不同,其中SiO2增加熔深作用较为明显,熔深增加约1.9倍.通过金相组织观察,发现TIG和A-TIG焊接头显微组织相似,其中焊缝组织为α+α′,热影响区组织为α+β+α′.     

镁合金的活性电弧焊接

在不同的电流条件下,研究了9种常见氧化物、氟化物、氯化物活性剂在镁合金交流氩弧焊及变极性等离子焊弧中的行为.结果表明:活性剂TiO2、Cr2O3、AlF3、NiCl2、CdCl2、ZnCl2、MgCl2使镁合金交流氩弧焊焊缝熔深增加;MgF2、SiO2使镁合金交流氩弧焊焊缝熔深减小;TiO2、SiO2、Cr2O3、AlF3、NiCl2、CdCl2使镁合金变极性等离子弧焊焊缝熔深增加;MgF2、ZnCl2、MgCl2使镁合金变极性等离子弧焊焊缝熔深减小;活性剂对镁合金交流氩弧焊焊缝熔深增加的作用大于对镁合金变极性等离子弧焊的;电弧收缩是活性剂使得镁合金电弧焊焊缝熔深增加的原因之一;活性剂的加入使得焊缝的晶粒比未涂敷活性剂时粗大.     

活性剂CMT焊接的研究

CO2气体保护焊飞溅较大,污染环境,影响人员健康。研究了CO2气体保护下的活性剂CMT焊接,旨在研究一种绿色高效的焊接技术。通过进行低碳钢的活性剂CMT焊接试验,研究结果表明:CMT焊接采用活性剂后,可以较大程度增加熔深,增加比例在20%以上。活性剂成分不同,焊缝熔深增加程度也不同。在活性剂CMT焊接中,活性剂对电弧气体电离和电极发射电子都产生重要影响,活性物质的加入使得电离电压降低,电弧稳定。活性剂CMT焊接使熔深增加是电弧压缩和表面张力共同作用的结果。其中B2O3和SiO2使焊缝熔深增加明显,与B和Si两元素具有较大的的电阻率有关。     

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。     

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.     

TIG焊活性剂对焊缝成形的影响

活性化焊接（A－TIG焊）在90年代末期受到国外的高度重视，同传统的TIG焊（钨极惰性气体保护电弧焊）相比，在相同的规范下活性化焊接能够大幅度地提高生产率、降低生产成本。中针对不锈钢和钛合金材料，研究了在A－TIG焊中单一成分的活性剂和涂敷量对焊缝成形的影响。试验结果表明，与无活性剂的焊缝相比，活性剂CaF2,SiO2,NaF,Cr2O3和TiO3都能够有效地增加不锈钢和钛合金焊缝的 熔深，随着涂敷量的增加，焊缝熔深也相应的增加，熔宽减小。但涂敷有CaF2活性剂的不锈钢焊缝成形不好，涂敷有Cr2O3的钛合金焊缝正面熔宽没有明显的变化。在不锈钢焊接中，活性剂SiO2的作用效果最好；而钛合金的焊接中CaF2的作用效果最好。电弧收缩和熔池表面张力的变化是活性剂增加熔深的主要原因。