6061鋁板SiC反而使熔深減小
點擊次數：2345 更新時間：2019/4/14 發布人：admin
采用6061鋁板,通過表面熔敷試驗對活性劑組元進行了篩察,挑選出了作為中間區域所用混合活性劑的基本組分,利用混料均勻設計法進行了活性劑配方的研制,并對配方進行了優化。針對所得優化配方,采用正交設計法進行了焊接工藝試驗,得到一組良好的焊接工藝參數。焊后對焊縫的宏觀形貌及微觀組織進行了觀察和分析,并通過力學性能試驗分析了活性劑對焊縫力學性能的影響。進行了焊道偏移試驗,利用高速攝像系統對電弧形態進行了觀察,并同步記錄了焊接電壓變化,研究了活性劑對電弧導電通道電阻及電弧形態的影響,分析了鋁合金A-TIG焊熔深增加的機理。試驗結果表明:12種單組元活性劑中,SiO2活性劑增加焊道熔深的效果最為顯著。6061鋁板AlNTiO2次之,NaFCaF2和Al2O3增加熔深效果不太明顯。6061鋁板SiC反而使熔深減小,且焊接熱影響區寬度很大。活性劑增加熔深效果依次排序為:SiO2AlNTiO2MnO2Cr2O3CaOMgONaClAl2O3CaF2NaFSiC通過混料均勻設計試驗,開發出的活性劑配方YG6061,可使焊縫熔深顯著增加,達3.5倍左右,表面成形良好。正交設計法所得的優良焊接工藝參數為:電流240A 焊接速度40mm/min弧長3mm中心區域涂覆寬度4mm此焊接工藝條件下,YG6061活性劑增加熔深效果顯著,可一次焊透10mm鋁板,實現單面焊雙面成形。且所獲得的A-TIG焊接接頭晶粒細化,熱影響區寬度減小,基本不存在氣孔、裂紋、夾雜等焊接缺陷,拉伸強度與斷裂伸長率均可達到與母材相當的水平,焊縫區的硬度明顯提高。通過分析認為,分區涂覆活性焊接當中,焊道熔深增加主要是導電通道電阻變化和蒸汽電弧共同作用的結果。本課題研制的活性劑YG6061優化的焊接工藝參數下,既達到顯著增加熔深的目的,又改善了焊縫的質量,提高了焊接接頭的性能。如果能將YG6061應用于實際生產當中,必將大大提高生產效率,降低生產成本,具有良好的應用前景和實際意義。
本文在大量試驗研究的基礎上，通過理論分析，提出了一種新型焊接方法—分區活性TIG焊法，即：FZ-TIG焊(FluxZoneTIGWeld該方法是傳統TIG焊前，待焊焊道表面中心區域涂敷低熔沸點低電阻率活性劑，兩側區域分別涂敷高熔沸點12cr1movg合金管高電阻率活性劑SiO<,6061鋁板針對鋁合金6061鋁板活性化焊接過程中存在熔深增加和表面成型兩者不能同時兼容的問題。2>然后進行正常焊接。本論文中，針對待6061鋁板焊焊道表面中心區域涂敷的活性劑，采用均勻設計法研制出了一種鋁合金交流FZ-TIG焊活性劑配方FZ108使用該活性劑配方FZ108和活性劑SiO<,2>進行交流FZ-TIG焊，能使焊縫熔深達到傳統TIG焊熔深的3.3倍，并且焊縫成形良好。通過改變焊接電流、焊接速度、間隙變化、溶劑變化、氬氣流量變化研究了焊接工藝參數變化對焊縫熔深的影響。焊縫金相組織觀察發現采用FZ-TIG焊接法能起到細化晶粒的作用。6061鋁板焊縫力學性能試驗表明，FZ-TIG焊接法能增加焊縫硬度，而對焊縫強度影響不大。焊渣XRD分析表明，活性劑FZ108電弧高溫作用下能與母材金屬Al和表面氧化膜Al<,2>O<,3>發生反應，能生成活性劑相對應的金屬氧化物和金屬單質。鋁及鋁合金TIG焊時由于其焊道熔深淺,焊接效率低,所以其應用受到一定的限制。A-TIG焊接法是活性焊接新工藝,優點在于,能在保證TIG焊高質量的前提下,顯著增加焊接熔深,提高生產效率。本文將A-TIG焊接方法引入到鋁合金的焊接當中,這對于拓寬鋁合金的應用范圍及推動活性焊接技術的發展都具有重要的意義。
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