鋁合金氣體輸送活性TIG焊方法研究.pdf

1、鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬材料，針對(duì)鋁合金的焊接方法和工藝的研究，越來(lái)越引起人們的重視。對(duì)于鋁合金材料，最常用的焊接方法是交流TIG焊，具有優(yōu)良的焊接質(zhì)量，然而其焊接熔深淺、焊接效率低，這在一定程度上制約了它的應(yīng)用?；钚訲IG焊接方法的提出，充分保留了TIG焊的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)活性元素的引入可使熔深顯著增加，引起了人們的廣泛關(guān)注。
　　 對(duì)于鋁合金材料，目前開發(fā)的幾種活性焊接方法雖然都能增加焊縫熔深，但都需要人工或機(jī)械

2、涂敷活性劑，很難保證涂敷質(zhì)量，不便于在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。本論文通過(guò)改變活性元素的引入方式，提出了一種新型活性TIG焊接方法——?dú)怏w輸送活性TIG焊接，即GTFA-TIG焊(Gas Transfer Flux Activating TIG Welding)，通過(guò)自行設(shè)計(jì)的送粉器將微量活性劑由焊接保護(hù)氣體引入電弧-熔池系統(tǒng)，省卻了人工涂敷活性劑的過(guò)程。這種方法能夠使焊接電弧收縮或熔池流態(tài)改變，焊接熔深顯著增加，實(shí)現(xiàn)鋁合金活性TIG焊的深熔焊及

3、自動(dòng)化生產(chǎn)。
　　 本論文設(shè)計(jì)制造了適用于GTFA-TIG焊的送粉器，可保證活性劑輸送過(guò)程均勻、穩(wěn)定，輸送速度在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，并搭建了GTFA-TIG焊試驗(yàn)平臺(tái)。
　　 進(jìn)行了系列單組元活性劑的GTFA-TIG焊，分析了所選單組元活性劑對(duì)焊縫成形、力學(xué)性能以及焊接缺陷的影響規(guī)律，得出了效果優(yōu)異的單組元活性劑。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了配方均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)，通過(guò)優(yōu)化得出了鋁合金GTFA-TIG焊活性劑配方GT108，可使得焊縫熔

4、深達(dá)到傳統(tǒng)TIG焊的3倍以上，同時(shí)保證焊縫表面成形良好，焊縫深寬比為0.833，最大抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的93.6％。
　　 針對(duì)多組元活性劑配方GT108進(jìn)行了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了焊接電流、焊接速度等工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響，得出最佳焊接工藝參數(shù)。并分析了采用GT108活性劑的GTFA-TIG焊的焊接缺陷、焊縫金相組織以及顯微硬度。焊縫X射線探傷評(píng)片結(jié)果為Ⅰ級(jí)，說(shuō)明采用配方GT108的GTFA-TIG焊未發(fā)現(xiàn)氣孔、夾雜和裂紋等焊接