活性化TIG电弧光谱分布的特征

逐点测试了活性化TIG焊(A-TIG)电弧光谱的频域及空间分布，分析了A-TIG电弧光谱的构成．A-TIG光谱的频域分布为连续光谱背景下的线光谱；Ar和活性剂粒子分布在整个电弧空间，其中活性剂元素谱线在电弧中部最强，其次是钨极前方，在熔池上方最弱；活性剂元素谱线线形及重现性好；与常规TIG焊相比，电弧中的Fe谱线明显增多，大多数分布在熔池上方和电弧中部区域；电弧周围分布着很多活性剂粒子；电弧中心Ar谱线强度提高说明电弧中心温度有所提高。     

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.     

氟化物A-TIG焊接Ti6Al4V的电弧行为

试验选用MF型氟盐(LiF，NaF，KF)、MF2型氟盐(MgF2，CaF2，BaF2)和KN型钾盐(KF，KCl，KBr)对氟化物A-TIG焊接Ti6Al4V的电弧行为进行了研究. 结果表明，LiF和KBr活性剂不会影响A-TIG焊电弧行为；KF和CaF2活性剂会显著收缩电弧，增加电弧温度，但不会影响电弧力；MgF2活性剂能显著收缩电弧，增加电弧温度，并能增大电弧力；BaF2活性剂不会影响电弧形态，但能增加电弧温度，减小电弧力；NaF和KCl活性剂可以不同程度地收缩电弧，增加电弧温度，但不会影响电弧力. 此外，A-TIG焊接Ti6Al4V应优先选用氟化物作为活性剂，在MF型氟盐中应优先选用KF，在MF2型氟盐中应优先选用MgF2.     

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.     

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...     

磁场与粉煤灰联合作用下TIG焊电弧行为

为了研究活性剂与高频磁场联合作用对电弧行为影响及熔深改变机理,使用粉煤灰作为活性剂对Q235钢进行A-TIG焊,并在焊接过程中施加高频纵向磁场,实现两者的联合作用.试验中对不同的涂覆量下A-TIG焊缝形貌进行分析,发现当涂覆量为0.3 mg/mm²时,熔深增加最为明显,在此涂覆量下引入1.5 kHz高频纵向磁场,熔深达到2.70 mm,为普通氩弧焊的1.8倍,但磁场频率继续增加,熔深则会出现下降趋势.采集焊接过程中电弧形貌、电流密度、电弧力及电弧温度的变化数据,分析活性剂与高频纵向磁场对TIG焊的联合作用机理,发现活性剂与磁场的联合作用能够改变外部磁场在等离子体内的分布使带电粒子受到更大的洛伦兹力,导致电弧在一定范围内进一步收缩;同时,与磁控-TIG相比,能够改善高频磁场引起的“磁抽吸”现象,使电弧热量更加集中.     

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...     

激光-MAG复合焊等离子体辐射分析

对于MAG焊、激光-MAG复合焊的等离子体辐射,采用中空探针,使特定点的辐射通过探针对其等离子辐射进行空间分布采集,对比分析激光复合前后等离子体辐射光谱的分布规律,并结合高速摄像,为激光-MAG复合焊的耦合机理研究和工程应用提供理论基础.结果表明,激光复合后,在电弧中心形成一个辐射明显增大的区域,区域外侧存在一个辐射降低区域;在电弧前侧激光复合作用位置,会形成一个以铁辐射谱线为主的"电离通道".激光复合后,电离通道的存在为电弧的稳定提供了基础;在中心区形成了能量集中的辐射通道,改变了电弧中能量的分布,使能量更集中于中心区域,获得比传统MAG焊更大的熔深.     

CO2激光作用对直流TIG电弧温度的影响

在CO<,2>激光垂直穿过TIG电弧条件下,对激光作用电弧前、后的电弧等离子体局部光谱特征进行了分析,并采用波尔兹曼图法计算了电弧局部电子温度,研究了激光对电弧等离子体轴向温度分布影响的基本规律.结果表明,激光作用电弧后,电弧等离子体的光谱特征保持不变,但整体辐射强度增加;从激光作用位置到阳极区间的电弧温度升高,而靠近...     

TIG电弧活性化焊接现象和机理研究(1)--表面活性剂对不锈钢材料TIG焊熔深的影响

研究了SiO2和TiO2两种单一成分活性剂对SUS304不锈钢材料TIG焊熔深的影响以及活性剂涂敷量对焊接熔深的作用效果.结果表明,活性化TIG电弧焊接能够大幅度提高焊接熔深及焊接效率.     

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...     

Effect of activating flux on arc shape and arc voltage in tungsten inert gas welding

The effects of activating fluxes on welding arc were investigated. A special set of water-cooling system and stainless steel were used as parent material. During welding process, high-speed camera system and oscillograph were used for capturing instantaneous arc shape and arc voltage respectively. The experimental results indicate that the SiO2 flux can increase the arc voltage, while TiO2 has no this effect on arc voltage. Compared with conventional tungsten inert gas welding （C-TIG）, it is found that the arc shape of A-TIG welding used with the SiO2 flux has changed obviously.     

活性剂消减钛合金焊接气孔的试验研究

活性剂TIG焊接(A-TIG焊)是一种在焊件表面涂敷一层活性化物质的新兴TIG焊接方法。本文主要针对钛合金TC4材料进行了A-TIG焊消除气孔效果的研究。结果表明,所选用的四种活性剂对于消减钛合金焊接气孔都是有效的,消减效果从好到差依次为:NaF!CaF2!YF3!MgF2。四种活性剂都能降低电弧中氢的分压,减少熔池中氢的来源。但是活性剂消除气孔主要是冶金作用生成HF的结果。     

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.     

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.