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。     

A-TIG焊活性剂的行业标准

介绍了制定不锈钢与低碳钢A-TIG焊活性剂行业标准的背景,论述了制定该标准的必要性及其制定原则和依据。标准的主要内容包括:A-TIG焊活性剂适用范围、活性剂产品的分类及型号、技术要求、检验方法、检验规则等。对标准实施后带来的影响进行了探讨和展望。     

奥氏体304不锈钢A-TIG焊活性剂研制

A-TIG焊是一种采用活性剂来增加焊缝熔深的高效TIG焊接技术。与常规TIG焊相比,A-TIG焊具有焊接效率高、焊缝质量好及成本低等优点。本文先对各氧化物单一组元活性剂对焊缝熔深的影响进行研究,然后采用正交试验设计的方法,以获得符合熔深要求的配方,最后进一步优化活性剂配方,以满足焊缝其他性能要求,如表面成形、显微组织、铁素体含量及硬度。试验结果表明,进行A-TIG焊试验可以一次性焊透8 mm厚的304不锈钢板,同时获得外观良好的焊缝,并能满足其他性能要求。     

LY12铝合金A-TIG焊活性剂研制

针对LY12铝合金,利用正交试验法研制A-TIG焊接的活性剂,选用NaCl,NaF,CaF_2混合物作为活性剂。实验发现,当三者质量之比为1:1:2时焊缝深宽比最大。焊接过程中电弧在未涂敷的铝板上主要为扇形,当电弧过渡到涂敷活性剂一侧时,由扇形变为钟罩形,电弧收缩,热量集中,熔深增大,此外由于焊接过程中活性剂存在,电弧左右快速摆动,增加了熔宽。     

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。     

A-TIG焊电弧的动态研究

利用高速摄影技术，对在焊接区域表面内涂敷不同的单组分活性焊剂的A-TIG焊电弧形态进行记录、分析和数据处理。分析了A-TIG焊熔深增加的机理。分析表明，A-TIG电弧收缩，进而电孤力增加是其熔深增加的主要原因，而单组分活性焊荆中阳离子的电离能对A-TIG电孤是否收缩以及收缩的程度有着直接的关系。     

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...     

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.     

焊接工艺参数对不锈钢A-TIG焊焊缝熔深的影响

利用自制的活性剂,考察了焊接工艺参数对奥氏体不锈钢A-TIG焊焊缝熔深的影响.结果表明:活性剂能使电弧收缩,穿透力增强,使焊缝熔深增加.在其它焊接参数不变的情况下,随着焊接电流的增加熔深增大;随着焊接速度的增加熔深减小;焊接电弧长度由2mm增加到3mm,焊缝熔深增大;由3mm增加到4mm,焊缝熔深减小.电弧收缩理论可以较好地解释试验结果.     

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.     

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.     

Optimality analysis of multiplex A-TIG welding flux for nickel-base superalloy

Orthogonal experiment is employed to study a new kind of multiplex flux for nickel-base superalloy. This activated TIG welding flux is composed of NaF, MgF2 and CaF2, and their proportion is 5：4：1. Compared with conventional TIG welding, the penetration increases 164% by the action of the flux. Tensile test result indicates that the fracture strength of the mixed flux A-TIG weld bead is higher than base metal, and it increases along with the decrement of the welding current. The average extensibility of the weldment is beyond 100%, which means perfect ductility. MetaUographs elucidate that there exist lots of deep and evenly distributed dimples on the fiacture section of weld bead while on that of base metal there only exists a few shallow dimples and massive tearing ridge.     

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。     

Ferritic stainless steel welding with the A-TIG process

The main advantage of the TIG with flux process (A-TIG welding) is the possibility of obtaining greater penetration of the weld bead while employing the same welding parameters as conventional TIG welding. Various studies have shown the influence of active fluxes on the geometric characteristics of stainless steel austenitic welds. However, little is known about the influence of this process on the geometric and metallurgical characteristics of the weld beads in ferritic stainless steels. In this work, different types of flux are applied when welding ferritic stainless steel with the objective of verifying possible influences on the weld bead's profile, on its visual appearance, on the microstructure, on the hardness of the welded zone and on the impact resistance (Charpy test). The bead-on-plate welds were produced without using any addition metal. Six types of flux were used – one being an oxide produced in a laboratory (TiO₂) and five commercial fluxes. The results showed that use of the flux allows an increase in penetration with significant changes in the appearance of the weld bead. It was also confirmed that the microstructure and the hardness of the weld bead for the steel studied were not affected by the type of flux used, with the microstructure analysed under an optical microscope. The steel in the study showed a high degree of fragility at ambient temperature.     

高端刀具异种钢A-TIG焊焊接性

针对高端刀具焊接时必须整体预热,接头质量不稳定的问题,采用A-TIG焊接方法对高端刀具中的430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"复合不锈钢刀刃进行焊接.研究了活性剂对焊缝熔深﹑焊缝气孔﹑接头力学性能﹑微观组织及接头抗腐蚀性能的影响,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,利用A-TIG可以无需预热实现430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"不锈钢刀刃的焊接,且单面焊双面成形,焊缝中未出现气孔、裂纹,接头抗拉强度可达606 MPa;接头热影响区非常窄,焊缝晶粒得到细化;活性剂的加入未降低焊接接头的抗腐蚀性能.因此,高端刀具异种钢A-TIG焊具有良好的焊接性,接头质量高.     

不锈钢活性激光焊工艺研究

以不锈钢SUS304作为试验对象,分别研究了焊接速度、散焦离焦量、激光功率和保护气体等工艺参数以及活性剂和活性元素硫对不锈钢YAG激光焊焊缝成形的影响.试验结果表明,各焊缝表面成形良好,焊接速度和激光功率能明显影响焊缝成形,散焦离焦量和保护气体种类对YAG激光焊焊缝成形的影响较小.与硫含量较低的情况相比,活性剂和活性元素硫含量较高的情况下均能使得焊缝熔宽发生明显收缩,随着热输入量增加,活性剂增加熔深的效果也越明显,表明活性剂对熔深的影响效果与焊接过程的热输入量有密切联系.     

钛与低碳钢的电阻点焊

采用电阻点焊方法对纯钛与低碳钢Q235进行焊接试验,利用扫描电子显微镜观察分析了熔核区组织特性,探讨了焊接电流对熔核尺寸和抗剪载荷的影响. 结果表明,受焦耳热的影响熔核直径随焊接电流的增加而增加,抗剪载荷则随焊接电流的增大而呈先升后降的变化趋势,焊接电流为8 kA时所得接头的抗剪载荷最大,约2.85 kN. 在钢侧熔核区观察到了靠近钢侧厚度约为30～50 μm的TiFe2+α-Fe共晶组织层和粗大TiFe柱状晶;钛侧熔核区主要由靠近钛侧约12 μm厚的TiFe+α-Ti共晶组织层和TiFe柱状晶构成,且观察到了宏观分层现象.