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。     

低碳钢A-TIG焊接方法的研究

对一种高效的TIG焊方法（A－TIG）进行了初步研究。A－TIG即在在先准备好的施焊材料上涂敷一层表面活性剂，对其进行系列堆试验。结果表明：在相同焊接参数下，涂敷表面活性剂后焊接电弧有明显收缩，熔池浓度也有显著增加，而熔宽稍有减少。着重介绍了活性剂成分的调配及活性剂成分对熔深变化的影响，并且对熔溶增加机理进行了初步研究。     

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。     

低碳钢激光焊焊接接头金相组织

焊接方法激光焊母材材质Ｑ2 35钢低碳钢激光焊焊接接头金相组织$哈尔滨焊接研究所金相室@孙秀芳 $哈尔滨焊接研究所金相室@郭力力 $哈尔滨焊接研究所金相室@于捷     

低碳钢管子全位置A-TIG焊接法

A-TIG焊是一种新型高效的焊接法,具有熔深深,热影响区小、焊缝窄、变形量小、效率高等特点.对低碳钢管子全位置A-TIG焊接法进行了研究.在分析了涂覆活性剂后管子全位置焊接过程中熔池的受力状态的基础上,制定了相关焊接工艺.对6mm厚的低碳钢管子焊接时不开坡口,将活性剂刷涂于待焊焊道表面,使用管道全位置焊机进行焊接,可以一次焊透,并能单面焊双面成形.突破了管道全位置焊机只能焊接薄壁管的局限性,使得管道全位置焊机的使用范围进一步扩大,焊接效率大幅度提升.     

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。     

氧化物复合活性焊剂对聚焦光束焊接熔深的影响

研究了复合成份活性焊剂对于低碳钢聚焦光束焊接熔深的影响规律以及焊剂增加熔深的原因.结果表明,复合焊剂的配比是熔深增加量的最显著影响因素,并由此对配比进行了优化.在该配比下,复合焊剂增加熔深的效果优于单一成分活性焊剂.采用焊接热循环曲线检测系统,获得母材热影响区某点在焊接过程中的峰值温度.在母材不熔化状态下,比较涂敷焊剂和不涂焊剂时的峰值温度的变化,可知活性焊剂有效地增加了对光束的吸收率;在母材熔化状态下,比较焊剂涂敷量对测量点的峰值温度和熔深的影响规律发现,活性焊剂有改变熔池流动模式的作用.在聚焦光束活性焊接过程中,焊剂导致熔深增加的原因是焊剂对光束吸收率的提高以及焊剂改变了熔池的流动模式.     

激光辅助活性焊接法

提出了激光辅助活性焊接的方法,研究了焊接参数对激光熔化处理后TIG焊接熔深、熔宽的影响.首先,使用极小功率激光在氧气保护下熔化焊件表面,使焊缝表面的氧含量增加.然后使用普通的TIG焊接,覆盖激光焊缝,达到增加熔深的目的.利用此方法,不使用活性剂就可以使TIG焊焊接熔深增加约2倍,与A-TIG焊相比没有表面熔渣,表面成形较好.小功率激光处理后焊缝中O元素含量增加,熔池表面张力温度系数由负变正,导致激光辅助活性焊熔深增加.

Abstract：

On the bases of the study for the mechanism of the increasing of A-TIG welding penetration, a new method of activating TIG welding, the laser aided activating TIG welding was proposed. At first, the surface of weld was melt by the mini power laser protected by oxygen. As a result, the oxygen content increases in the weld pool surface. Then the conventional TIG welding was used to cover the weld. The oxygen could change the direction of fluid flow in molten pool, which leads to the weld beads with narrower width and deeper penetration. Without the activating flux, the penetration can be increased by 2 times. There is no slag in the surface of weld and the appearance is good. The oxygen can change the temperature dependence of surface tension gradient from a negative value to a positive value; and cause the significant changes in the weld penetration. Fluid flow could be inward along the surface of the weld pool toward the center and then down. This fluid flow pattem transfers heat to the weld root and produces a relatively deep and narrow weld efficiently. This change is the main cause to increase the penetration.     

TIG焊接熔透熔池的数学模型

根据流体力学理论和变分法原理，推导出了熔透情况下ＴＩＧ焊接熔池上表面和下表面变形的方程，建立了ＴＩＧ焊接熔透熔池流场与热场的数值分析模型，采用非正交贴体曲线坐标系成功地处理了熔池表面的曲面边界，将熔透情况下熔池上下表面变形的计算，与熔池流场与热场的计算相结合，不仅较好地计算出熔池的流场与热场，同时求得了焊接熔池的上下表面变形。焊接工艺试验表明，根据该模型计算的焊缝成形与试验测试结果吻合程度良好。     

不锈钢光纤连续活性激光焊的研究

光纤激光器与活性焊接技术相结合可大幅增加焊缝熔深,提高焊接效率。以TiO2、SiO2、Cr2O3、CaF2和NaF五种活性剂为基础,通过均匀配方设计,获得了15组不同成分的复合活性剂配方,针对SUS304不锈钢板进行光纤连续活性激光焊,研究了氟化物和氧化物对熔深和熔宽的影响,从而获得了最佳配方。试验结果表明:在复合活性剂作用下,焊缝的熔深均有明显的增加,当含氟化物较多时,熔深最大达到1.0 mm,深宽比最大可达1.5,与未涂敷活性剂相比,提高了73%。焊缝的显微组织为粗大的柱状晶,中心存在少量等轴晶,焊缝底部存在明显偏析。     

低碳钢熔化极等离子弧焊接工艺

对Q235低碳钢进行熔化极等离子弧焊接工艺试验,并研究其工艺参数对焊缝成形和熔滴过渡的影响.结果表明,与常规的熔化极惰性气体保护焊相比熔化极等离子弧焊接在提高焊接效率、减少飞溅和气孔等方面具有优越性.当其它条件不变时,焊缝熔宽随等离子电流增大而变宽,而对熔深和熔滴过渡类型影响不大;熔化极等离子弧焊接电流增大时,U - I相图的线簇随着电流增大而集中,熔滴过渡依次为短路过渡、大滴过渡和射流过渡.     

不锈钢电弧辅助活性TIG焊

针对不锈钢,提出了一种新型活性YIG焊方法--电弧辅助活性TIG焊,即AA-TIG焊(arc assisted activating TIG welding).该焊接方法通过在正常TIG焊前以活性混合气体作为保护气体,采用小电流钨极电弧预熔待焊焊道表面,可使熔深显著增加,焊接效率大大提高,而且具有可全自动化焊接和工艺可重复性好等优点.分别采用O2+Ar,CO2+Ar,空气作为小电流钨极电弧的保护气体进行了单弧AA-TIG焊.与传统TIG焊比较,发现O2+Ar,CO2+Ar和空气都可显著增加熔深,减小熔宽,焊缝表面成形良好.采用CO2+Ar作为活性混合保护气体进行双弧AA-TIG焊,焊缝成形良好,熔深显著增加.熔深随着焊枪间距减小而增大.     

工艺参数对304不锈钢脉冲Nd∶YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝成形的影响

研究了304不锈钢脉冲Nd:YAG激光TIG电弧复合热源焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝横截面面积大于单一激光焊焊缝横截面面积与单一TIG焊焊缝横截面面积之和,具有协同效应;激光功率增大时,复合焊焊缝熔深和熔宽均增大,复合焊焊缝横截面面积增大,复合热源热效率也增大;离焦...     

Effect of activating fluxes on weld mechanical properties in TIG welding

0ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇｉｓｓｕｉｔｅｄｔｏｗｅｌｄｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｒｅｑｕｉｒｉｎｇｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｒａｈｉｇｈｌｅｖｅｌｏｆｗｅｌｄｑｕａｌｉｔｙ.Ｍｏｒｅｏｖｅｒｉｔｉｓａｎｉｄｅａｌｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍａｔｅｒｉａｌｓｓｕｃｈａｓｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ,ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ ,ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｌｌｏｙｓｔｅｅｌ.Ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｄｉｓ…     

活性剂对激光-电弧复合焊接的影响

提出了激光-电弧复合活性焊接法,以提高小功率激光-电弧复合焊接的熔深.在待焊不锈钢表面涂覆一层活性剂,然后进行激光-电弧复合焊接.研究了工艺参数对焊缝成形性的影响,并对焊接接头的组织性能进行了分析.结果表明,涂覆活性剂后可以使复合焊接的熔深增加,并且可以细化复合焊焊缝组织.复合焊接头与复合活性焊接头的显微硬度变化规律一致.复合活性焊接头的抗拉强度较高,达到母材抗拉强度的92%.复合活性焊接头的腐蚀速率低于复合焊接头的腐蚀速率,具有良好的耐蚀性能.     

Experimental study on activating welding for aluminum alloys

0IntroductionAluminum alloys have more and more intensive appli-cations in many areas,including chemical vessel,aviationand space industry,ship and automobile,electrical poweretc,because of light weight,high intensity and corrosionproof.But,the weld penetration is normally poor becauseof its high thermal conductivity coefficient,high specificheat capacity.In order to improve weld penetration,eitherwelding processes with high power density or extra proces-ses such as preheat are required,which …     

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...