单一及复合氧化物活性剂对镁合金A-TIG焊的影响

以AZ31B变形镁合金为材料,采用五种单一氧化物MgO,Cr2O3,CaO,TiO2,MnO2进行混合配制得到复合配方.比较了无活性剂、涂敷单一TiO2活性剂和复合活性剂的焊缝熔深、接头金相组织、相组成及力学性能.结果表明,熔深达到最大的复合活性剂比常规TIG焊增加2.5倍左右,也比单一活性剂的熔深增加效果明显,同时其焊缝中晶粒比单一TiO2活性剂的晶粒细小,焊缝的抗拉强度比单一TiO2活性剂的高.经XRD分析复合配方中活性元素的加入改善了焊缝的相组成,避免了接头低熔点镁铝化合物脆性相的形成.     

活性剂对OCr19Ni9不锈钢A-TIG焊熔深和微观组织的影响

研究0Cr19Ni9不锈钢A-TIG焊中不同配比活性剂组分(x%SiO_2、y%TiO_2)对焊缝熔深及其微观组织的影响。结果表明,与无活性剂的焊缝相比,施加合适配比活性剂的焊缝熔深增加较为明显(超过2 mm)。与单一成分活性剂相比,二元活性剂SiO_2与TiO_2之间存在一定协同效应,使焊缝熔深增加更为明显。使用活性剂焊接的焊缝中铁素体相有所增加,并且铁素体变得更加细小弥散。同时,焊缝奥氏体晶粒明显得到细化,但熔合区晶粒有增大趋势。     

不锈钢A-TIG点焊的实验研究

常规TIG点焊生产效率低,焊点熔深浅。活性化焊(A-TIG)与常规TIG焊相比可大幅地提高焊点熔深,从而提高焊接效率。通过SUS304不锈钢A-TIG点焊工艺试验,在不同参数下,研究了TiO2和SiO2活性剂对焊点成形和性能的影响。在活性剂作用下,SiO2能显著提高焊点熔深,深宽比可达0.78,而TiO2作用相对较少;并且添加SiO2活性剂能大大提高焊点接头的抗剪切性能,同时细化熔合区晶粒组织。结果表明,添加SiO2活性剂的A-TIG点焊方法可以获得合格的点焊接头,焊点成形良好,力学性能满足相关标准要求。     

活性剂对GH4169高温合金激光焊接头组织及性能的影响

采用自行研制的活性剂对GH4169进行活性剂激光焊接试验,研究了活性剂对焊缝深宽比、焊缝元素分布、微观组织结构以及力学性能的影响规律。结果表明:采用活性剂进行激光焊接后,焊缝深宽比显著增加,活性剂对焊缝元素含量和物相组成基本没有影响。表面涂敷活性剂后,焊缝中的显微组织仍是由靠近熔合线附近的柱状晶区和焊缝中心的等轴晶区组成,但焊缝等轴晶区变大、晶粒发生细化。涂敷活性剂后焊缝中心区的显微硬度增加,但焊接接头塑性显著下降,接头的抗拉强度可达927.4 MPa,为GH4169母材强度的93%。     

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.     

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.     

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。     

镁合金活性TIG焊焊接接头组织特征分析

对活性化焊接(A-TIG)方法在镁合金焊接中的应用进行了初步的探讨。选取TiO2作为活性剂，研究了单一活性剂TiO2对镁合金焊接后微观组织的影响。试验结果表明，涂敷单一活性剂TiO2可以使焊缝熔深比常规的TIG焊增加2倍。与未涂敷活性剂的焊缝相比，涂敷TiO2活性剂可以增大焊接的熔深，减小熔宽。     

焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金TIG焊的影响（英文）

研究焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金板材活性钨极氩弧焊(A-TIG)焊接接头的宏观形貌、微观结构和力学性能的影响。实验结果表明,随着焊接电流的增加,焊缝的熔深和熔宽比增加,涂覆TiO2的焊缝表面形貌逐渐恶化;焊缝中α-Mg晶粒尺寸增加,颗粒状β-Mg17Al12数量增多。与普通的TIG焊相比,A-TIG焊缝熔深明显增加并且晶粒尺寸粗化。当焊接电流小于130 A时,涂覆TiO2焊接接头的极限抗拉强度值随着焊接电流的增加而增加,当焊接电流超过130 A时其抗拉强度值开始下降;焊缝热影响区和熔合区的平均显微硬度随着焊接电流的增加逐渐降低。     

焊接电流对涂覆TiO_2活性剂AZ31镁合金TIG焊的影响(英文)

研究焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金板材活性钨极氩弧焊(A-TIG)焊接接头的宏观形貌、微观结构和力学性能的影响。实验结果表明,随着焊接电流的增加,焊缝的熔深和熔宽比增加,涂覆TiO2的焊缝表面形貌逐渐恶化;焊缝中α-Mg晶粒尺寸增加,颗粒状β-Mg17Al12数量增多。与普通的TIG焊相比,A-TIG焊缝熔深明显增加并且晶粒尺寸粗化。当焊接电流小于130 A时,涂覆TiO2焊接接头的极限抗拉强度值随着焊接电流的增加而增加,当焊接电流超过130 A时其抗拉强度值开始下降;焊缝热影响区和熔合区的平均显微硬度随着焊接电流的增加逐渐降低。     

氯基活性剂对镁合金焊接接头成形及性能的影响

为了明确氯化物基活性剂对AZ91变形镁合金TIG焊接头成形及组织性能的影响,采用MgCl_2、CdCl_2、NiCl_2、CaCl_2作为活性剂,研究A-TIG焊后,不同组元状态下镁合金焊接接头的熔深、熔宽、金相组织及性能。结果表明:涂敷单一活性剂时,在最佳涂敷量下,焊缝的熔深都有所增加,其中NiCl_2增加熔深的效果最为明显,是无活性剂时的3.14倍;在最佳单一活性剂和最佳配方复合活性剂状态下,焊缝的硬度波动不大,微观相组成无变化。     

活性剂对镁合金TIG焊接熔深的影响

根据最大熔深时TiO2,Cr2O3,CdCl2和ZnCl2活性剂中元素在焊缝中的分布分析了熔池的流动情况,在此基础上对上述4种活性剂对镁合金交流TIG焊接熔深的影响进行了研究．结果表明,这4种活性剂均可增加焊缝熔深,活性剂的涂敷量均有一个饱和值．加大涂敷活性剂后不同程度的改变了熔池中Mg,A1元素的分布．涂敷CdCl2,ZnCl2后在焊缝中没有观察到活性剂元素,而涂敷TiO2,Cr2O3后在焊缝中观察到了Ti,Cr,O元素,氯化物活性剂增加熔深的机理主要是活性剂与电弧的相互作用,氧化物活性剂增加熔深的机理主要是活性剂与熔池金属的相互作用．     

活性剂对镁合金交流A-TIG焊的影响

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交流A-TIG焊,研究了活性剂对焊缝成形和组织的影响规律.Te粉,ZnF2和CdCl2都能明显增加熔深,其中Te粉使熔深达到传统TIG焊的1.6倍,焊缝深宽比达到0.43.Ti粉对焊缝熔深熔宽几乎没有影响.V2O5,SiO2,TiO2,MnCl2和Si粉都使得焊缝熔深熔宽减小.在三种明显增加熔深的活性剂中,Te粉和ZnF2都使得焊缝组织晶粒细化,而CdCl2使得焊缝组织晶粒略有粗化.结果表明,活性剂增加镁合金ATIG焊熔深主要与活性剂粒子和电子复合导致电弧收缩有关.     

AZ61/ZK60异种镁合金TIG与A-TIG接头的组织及力学性能（英文）

采用钨极氩弧(TIG)焊与活性钨极氩弧(A-TIG)焊对异种镁合金AZ61/ZK60进行焊接。结果发现,焊接接头主要由细小的等轴树枝晶与Mg_(17)Al_(12)、MgZn_2颗粒组成。当焊接电流为80A时,接头晶粒细化程度最大,晶粒尺寸为19μm,抗拉强度达到207 MPa。使用A-TIG焊获得的异种镁合金接头抗拉强度和焊缝宽度与焊接前TiO_2活性剂涂敷量有关,焊缝两侧不同母材导致的热影响区组织差异并不影响焊缝成型。     

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。     

建筑装饰用430(1Crl7)铁素体不锈钢A-TIG焊接接头的组织与性能

研究了建筑装饰用430(1Crl7)铁素体不锈钢手工A-TIG焊接接头的组织与力学性能。比较了不同种类的单组分和多组分活性剂对于不锈钢焊接临界熔透电流值和焊缝熔深的影响。结果表明,氧化物类活性剂表现了最优异的性能,其中Cr_2O_3可以明显降低临界熔透电流值和增加焊缝熔深。在Cr_2O_3、B_2O_3和SiO_2三种氧化物活性剂的基础上进行最优含量配比,所得活性剂可大大增加焊缝熔深,减少铁素体晶粒尺寸,提高焊缝力学性能。     

铸钢补焊用活性剂研制

研究了表面活性剂时铸钢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,利用正交试验法对多组元配方进行了研究,得出了各组元质量百分比的变化对焊缝熔深的影响规律,w(SiO2)=40%时对焊缝熔深的影响最为显著,w(TiO2)和w(Cr2O3)在小于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,得到由卤化物、SiO2、TiO2、Cr2O3等组成的铸钢A-TIG焊活性剂,可使焊接熔深增加3倍,在铸钢缺陷修复时,在缺陷表面涂敷活性剂,正常焊接规范条件下,可修复10mm以内的缺陷.     

钛合金活性剂氩弧焊研究进展(1)

钛合金氩弧焊时加卤化物等活性剂焊接(A-TIG焊)不仅气孔明显减少,而且熔深可成倍增加,焊接接头力学性能也有所改善.由于焊接热输入可大大降低,因此会改善焊接接头组织和减少应力变形.厚板焊接时可大幅度提高生产率.文中介绍了A-TIG焊活性剂及形态、活性剂对焊缝熔深/熔宽比及焊接质量的影响、深熔机理及焊缝成形问题,并对一些问题进行了评论.     

数值模拟在活性焊接技术研究中的应用现状及展望

高效率生产是焊接工作者持续追求的目标之一，而实现深熔深焊接是重要途径之一，尤其是能获得优异焊接质量但熔深较浅的TIG焊。活性焊接方法起源于AF-TIG焊（Activating Flux TIG welding），通过在普通TIG焊接前在待焊母材表面涂敷活性剂材料，可使得熔深显著增加，达到TIG焊熔深的2倍及以上。为了推动活性焊接方法的应用与发展，通过介绍活性焊熔深增加的两种机理，数值模拟在熔池流动、应力应变、活性剂过渡方面的应用，深入理解活性元素对熔深增加和焊缝性能的影响。并认为活性剂增加熔深机理有待厘清，加强研究活性元素在低温凝固阶段中的冶金行为及其对熔池金属相变过程和焊缝性能的影响规律，将会促进活性元素引入精细控制技术和新型活性焊接方法的开发。     

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′.