粉煤灰复合活性剂在A-TIG焊中增加熔深的机理研究

为实现对工业废弃物粉煤灰的剩余价值利用,尝试以粉煤灰作为主要原料制备焊接复合活性剂,并在AZ91镁合金板上进行A-TIG焊.利用焊缝的电特性实时采集、焊接温度场采集、电弧力测试等手段研究活性剂对电弧影响,通过熔池Bi粒子示踪实验探究活性剂对表面张力温度梯度影响.结果 表明:与常规TIG焊相比,粉煤灰复合活性剂可以使焊缝熔深增深1.4倍,熔宽减小,深宽比是常规TIG焊的1.43倍.粉煤灰复合活性剂中氟化物的解离和电离吸热过程、带电粒子的电子扩散和复合过程可以促进电弧收缩,使焊接电压升高,热输入量提高.而活性剂中的氧化物既可以通过对电弧的机械压缩作用强迫电弧收缩,又可以通过电离产生的氧元素实现对熔池液态金属表面张力温度梯度系数的改变,提高熔池中心热输入.A-TIG焊AZ91镁合金熔深增加是电弧收缩理论和表面张力温度梯度改变理论共同作用的结果.     

活性剂对铁素体不锈钢A-TIG接头熔深及组织性能研究

目的 选用430铁素体不锈钢作为研究对象,对比研究添加SiO2、TiO2、Cr2O3和未添加活性剂对A-TIG焊接接头显微组织和力学性能的影响。方法 采用3种活性剂涂覆在430铁素体不锈钢上进行A-TIG试验,分析活性剂对接头熔深、组织、性能、元素含量的影响情况。结果 同一焊接工艺参数下,活性剂的加入均能提高焊缝的熔深和深宽比,减少熔宽;其中,SiO2为活性剂时获得了最佳的焊缝几何形貌。同时,对比常规TIG焊接(未添加活性剂)接头的显微组织及力学性能可知,活性剂的加入并未改变焊接接头的显微组织且无新相的生成;活性剂的添加能够细化接头组织,从而使得接头硬度有所提高。结论 活性剂的加入能够显著增加铁素体不锈钢TIG焊缝熔深,改善接头组织,提高接头硬度。     

奥氏体不锈钢A-TIG焊工艺研究

目的研究焊接参数对焊缝成形和接头宏观组织的影响。方法改变焊接电流、焊接速度、焊接电压以及活性剂中的一个参数,固定其他3个参数不变,对奥氏体不锈钢进行焊接,分析其接头宏观形貌、组织和力学性能。结果随着电流、电压的增加,焊接接头的熔深和熔宽都在增加,随着焊接速度的增加,焊接接头的熔深和熔宽都在降低,在相同参数下,将不同活性剂下的A-TIG焊接头的熔深和熔宽进行比较,发现涂敷C4活性剂接头熔深最大达到4.29mm,而常规TIG焊接头熔深为1.38mm,涂敷C4活性剂的接头熔深为TIG焊的3.11倍,且熔宽也有所减小。结论 C4活性剂A-TIG最佳工艺参数为:I=175 A,U=14 V,v=80 mm/min,此时能将6 mm板材焊透,成形良好,在此工艺下焊缝等轴晶范围最大,焊缝组织最为细小。相比于TIG焊,涂敷C4活性剂接头强度系数提升4.1%。     

活性剂涂敷量对A-TIG焊熔深影响的研究

常规TIG焊生产效率低，单道焊可焊厚度小，活性化TIG焊（A-TIG），同常规TIG焊相比可大幅度地提高焊缝熔深，从而提高焊接效率，针对不锈钢材料，通过宏观断面分析方法研究了单一成分的活性剂（SiO2,CaF2,TiO2,Cr2O3和NaF)对焊缝熔深的影响，结果表明：同常规TIG焊相比，上述5种活性剂在涂敷量较小时，焊缝熔深均随活性剂涂敷量的增加而明显增大，氧化物活性剂增加熔深的作用效果大，氟化物的作用效果较小；5种活性剂在熔深增加能力上均有一个饱和点；电弧收缩和熔池表面张力梯度的变化是活性剂增加熔深的主要原因。     

A-TIG焊研究进展及前景展望

对活性化钨极氩弧焊(A-TIG)焊接工艺、活性剂的研发及其在增加焊缝熔深机理等方面的研究做了比较详尽的综述,并指出活性化TIG焊研究过程中存在的问题、发展前景及今后研究方向。认为对活性焊剂增加熔深的机理还有待深入研究,可以利用数值模拟过程结合活性化TIG焊试验深入研究活性焊剂增加焊缝熔深的机理。可以基于A-TIG焊基本思想结合其他方法研发新的活性焊方法。总之,A-TIG焊具有巨大的发展潜力和良好的应用前景。     

有色合金A-TIG焊研究现状

活性化TIG焊(A-TIG焊)可以用于焊接不锈钢、碳钢、铝合金、镁合金、钛合金和镍基合金等材料。根据国内外关于A-TIG焊接技术研究、发展及应用的实际情况,综合论述了A-TIG焊接技术这一新型焊接方法在铝合金、镁合金、钛合金和镍基合金焊接领域中的研究现状。     

粉煤灰/二氧化硅活性剂在Q235钢A-TIG焊中的应用

为了探究粉煤灰作为A-TIG焊活性剂的可行性,以粉煤灰和不同含量的二氧化硅制备复合活性剂在Q235钢基体表面进行A-TIG焊,研究了复合活性剂成分含量对焊缝截面形貌、显微组织和元素分布的影响.结果表明:采用粉煤灰-40%SiO_2作为复合活性剂进行A-TIG焊时,可将6 mm厚Q235钢板一次性焊透,焊缝深宽比可达到0.85;焊缝出现明显的中间收缩倾向,呈"深口杯"状,可实现单道焊双面成型的效果;其焊缝柱状晶数目较多、组织排列规则且具有方向性,熔合区和热影响区组织均匀细小,可降低焊接母材的过热倾向;相对于100%SiO_2活性剂,Si元素的溶入量和溶入深度显著增加,这说明粉煤灰中其他成分的存在对Si元素溶入焊缝、进而增加焊缝熔深起到促进作用.采用粉煤灰-40%SiO_2为活性剂进行A-TIG焊时焊缝熔深的增加机理可能是以电弧收缩理论为主,但考虑到Al元素溶入较深且溶入量较多,粉煤灰中其他物相又十分复杂,在高温电弧作用下各物相之间相互反应放热致使电弧热输入增加、其他组分在熔池中改变了熔池表面张力温度梯度等均可能致使焊缝熔深增加.     

国内不锈钢焊带的研究现状

根据焊带的分类,分别介绍了奥氏体、马氏体、双相不锈钢、镍基焊带及其研究现状,指出国产焊带的主要问题是品种单一及质量不稳定,与工业发达国家仍有一些差距.对我国焊带的发展进行了展望,即应适当改进熔炼加工工艺,加强对现有焊带质量的提高、控制,研发高性能、高质量的新型焊带.     

不锈钢电弧辅助活性TIG焊熔池表面张力变化机理

本工作针对不锈钢电弧辅助活性钨极氩弧焊,采用一套骤冷装置,保留熔池的高温状态,然后截取骤冷的表层金属并重熔,利用座滴法测试熔池的表面张力,进行了表面张力温度系数变化机理的分析,研究了活性元素对熔池表面张力的影响,同时验证了表面张力温度系数改变理论。测试结果表明：当辅助电弧中不引入O₂时,熔池的表面张力温度系数为负值;当辅助电弧中O₂引入量为1.0 L/min和1.5 L/min时,熔池的表面张力温度系数为正值;当辅助电弧中O₂引入量达到2.0 L/min时,熔池的表面张力温度系数再次变为负值。经过分析测试骤冷熔池中的O元素分布,认为O元素在熔池表面的富集导致熔池表面张力的减小和熔池表面张力温度系数的改变。     

不锈钢埋弧焊烧结焊剂研制

研制了一种不锈钢埋弧焊烧结焊剂,采用CaF2-Al2O3-CaSiO3焊剂渣系,碱度BⅡw为1.7-2.3.研发焊剂与H00Cr21Ni10焊丝匹配,焊接工艺性能良好,施焊过程电弧稳定,脱渣性能良好,焊缝成形美观.研发焊剂冶金性能良好,焊缝合金元素烧损少,杂质元素渗入少,具有良好的力学性能和耐晶间腐蚀性能.     

Research on the Mechanism of Penetration Increase by Flux in A-TIG Welding

The mechanism of penetration depth increased by activating flux in activating tungsten inert gas (A-TIG) weldingwas studied by measuring the distribution of trace element Bi in the weld and monitoring the change of arc voltageduring A-TIG welding of stain     

Alloy 20不锈钢薄板等离子弧焊接工艺研究

对Alloy 20不锈钢薄板进行了等离子弧焊接工艺试验研究。结果表明,采用等离子弧焊接方法、ERCr Ni Mo-3焊材及合理的焊接工艺参数,等离子弧焊接工艺可用于Alloy 20不锈钢薄板的焊接,焊接接头各项性能均能满足要求。     

316L不锈钢等离子弧焊接工艺研究

针对12 mm厚316L不锈钢对接接头进行等离子弧焊接(PAW)工艺试验,确定了等离子弧焊接参数。试验表明,316L不锈钢等离子弧焊接接头常规力学性能、弯曲工艺性能及晶间腐蚀试验符合相关标准要求。该工艺成功应用于某厂废水汽提塔项目,效果良好。     

2101双相不锈钢的焊接性能和焊接技术

对2101双相不锈钢的焊接性能进行了分析,并提出了几个关键的焊接技术,最后以12.7mm厚2101双相不锈钢板为例,进行了该材料的焊接工艺评定。结果表明:在合理的焊接方法和焊接参数下,2101双相不锈钢具有良好的焊接性能。     

不锈钢薄板焊接裂纹成因分析

某不锈钢薄板在钎焊过程中产生裂纹,通过对裂纹表面的宏观形貌、微区形貌以及微区成分进行分析,查明了其开裂原因。结果表明:由于在钎焊过程中有铜粒子熔化渗入到不锈钢的晶粒边界,在晶粒边界形成脆性液膜,因此铜脆是导致该不锈钢薄板产生裂纹的主要原因。最后根据开裂原因提出了相应的改进措施和建议。     

双相不锈钢2205激光焊接接头组织和性能研究

目的 针对双相不锈钢激光焊接接头两相比例失衡的问题,研究双相不锈钢2205激光焊接接头组织和性能。方法 采用Disk 6002碟片激光器对2205双相不锈钢进行激光焊接,通过在纯氩气保护气中添加体积分数为60%的氮气,向熔池中过渡氮元素,以提高焊缝中的奥氏体含量;采用金相显微镜、电子背散射衍射技术、电子探针X射线显微分析仪、显微硬度仪和上海辰华CHI760E电化学工作站等手段,对激光焊接接头表面组织、元素含量、显微硬度和耐腐蚀性能进行表征和测试。结果 与纯氩气保护焊接接头相比,当在保护气中添加60%（体积分数,下同）的氮气后,奥氏体相体积分数达到39.89%,提升了25.94%,奥氏体中氮元素的质量分数达到0.679%时,氮元素的质量分数提升了0.196%,焊缝中奥氏体显微硬度为307.4HV,铁素体显微硬度为298.9HV,极化曲线腐蚀电流密度升高,阻抗弧半径减小。结论 在保护气中添加60%的氮气后,激光焊接接头中奥氏体的体积分数提升,增加的奥氏体组织以晶内奥氏体为主,并且更多的氮元素进入到奥氏体相中,焊缝中的奥氏体和铁素体硬度略有升高,耐蚀性和钝化膜稳定性有所下降。