对《Weld Shape Variation and Electrode Oxidation Behavior...》一文的翻译.docVIP

Ar-(Ar-CO2)双气体保护GTA焊中焊接成形和电极氧化现象 本文推荐利用双气体保护钨极电弧焊（氩弧焊，也钨极惰性气体（TIG焊）焊）纯惰性氩气作为内层屏蔽和AR - CO2或活性气体二氧化碳作为层，SUS304不锈钢对钨电极保护和的影响。实验结果表明，内惰性气体氩可以成功地防止外层活性气体接触和氧化钨电极。外层屏蔽活性气体二氧化碳在电弧分解，池，有效活性元素氧在焊缝金属溶解。当焊缝金属中氧含量超过70 ×10?6时，表面张力引起的Marangoni对流从变成，从焊缝内层气体对和的影响进行了系统。结果表明，当保护气体内氩气流量过低时，焊缝容易氧化，焊缝宽而浅。一个的连续氧化层是对运动障碍。 Marangoni对流气体钨极电弧焊（氩弧焊），也称为钨极惰性气体（TIG）焊广泛用，特别是不锈钢，钛合金及有色金属合金。但是，使焊缝深宽比只有0.2左右，造成较低的焊接生产。如何GTAW 焊的熔深已经是长久以来人们关心的问题，包括在原始材料，如，，，VIB组，，VIIB组，焊接前抹在钢板表面（的A - TIG焊或FB - TIG焊），的活性气体。尽管有些技术已经部分应用于工业，仍然没有对A - TIG焊机达成共识。已经有四个来解释的A - TIG焊的现象，包括氩弧焊锁孔模型，电弧收缩理论，熔池对流理论和流量绝缘模型。自2002年以来，一系列高效率的焊试验研究已经开展包括焊接前涂氧化焊剂，增添活性气体，氧气或二氧化碳，氩气，加入氧气或二氧化碳气体。结果表明， SUS304不锈钢涂抹或添加。当氧含量超过某一临界值时，反向Marangoni对流是诱发深窄的。然而，焊缝形焊前焊剂数量，控制使用量是难以操作。对于氩（），氧气（二氧化碳）混合，氧气或二氧化碳长期应用的钨电极，电极使用寿命会缩短。 为了在1（b）。。外层CO2或氩二氧化碳混合，。。为100毫米× 50毫米× 10毫米SUS304不锈钢0.06％的平均组成，0.44％，硅，锰0.96％，8.19％，镍，铬18.22％，0.027％，磷，0.0020 ％和0.0020％。使用80 - 砂砾砂纸，然后用丙酮清洗。水冷式火炬钍钨电极（W - 2％Th02，直径2.4毫米）直流电，负电极（DCEN）电源极性（，300BZ1） ，。图1是氩弧焊的双示意图。TIG焊炬（图1（a）），混合保护气体（氩气，二氧化碳）。图1（b）所示的双火炬用陶瓷喷嘴气体。外层CO2或氩二氧化碳混合内部保护气体的流量和电极对焊缝形状，在Ar -（CO2）的。 然而，在双保护气体下的焊炬（图1（B）），电极被保护的很好（见图3（E）和（F））， 图2 尽管外层是100%的二氧化碳保护气体。在双保护气体时，内层的纯氩气很好的保护了电极，阻止了外层的二氧化碳氧化钨电极。 3.2氧吸收和Marangon对流 表2显示了外层保护气体组成对焊缝深度/焊缝宽度（深宽比）和焊缝金属含氧量的影响。当纯氩气或者百分之一的氩气与二氧化碳作为外层保护气体时，焊缝金属氧含量分别是0.0000272和0.000043，低于0.00007。当纯二氧化碳作为外层保护气体时，焊缝金属氧含量超过了0.00007.当焊缝金属氧含量超过0.00007时，焊缝深宽比从0.19上升0.28然后到0.41。在焊接过程中，外层保护气体二氧化碳会被高温电弧分解然后溶解金焊接熔池。因此焊缝金属的氧含量可以通过增加外层保护气体中的二氧化碳含量来调整。 一般来说，焊缝成形收热的影响即熔池中的热对流和热传导。针对不同的材料和热对流和热传导比率，对流和传导的相对性可以用Peclet数来确定。它的定义如下： Pe=L·Vmax/2αι，其中Vmax是最大表面速度，αι是液体热扩散系数，L是熔池的特征长度，在浅熔池时在又或者无低的活性元素含量的情况下，可以用熔池表面半径作为宽。在深而窄的含有活性元素的焊缝熔池中，L可以看做熔池深度。图2（A）和（B）中两个代表焊缝形状来作为计算Peclet数的依据。图2（A）中焊接熔池表面半径是5.91毫米，图2（C）中焊缝深度是3.88毫米。其他关于SUS304的热参数从资料中查阅。表2(A)和(C)计算出来的Peclet数分ibeshi90.9和59.7。Limmaneevichitr和Kou以前的工作表明，当Pe1时，热传递主要由传到完成，当Pe1时，热传递主要由对流完成。高的Peclet数表明本研究中的热传递主要由对流方式完成。因此，GTA焊接成形取决于熔池内大范围的液体流动模型，这受电磁力，表面张力，弹力，顶撞力合电弧离子力的综合作用。 以前的工作表明，熔池表面包括表面张力在内引起的Marangoni对流是熔池的主要对流。一般来说，对于纯金属和大多数合金表面张力随着温度的升高而升高，即当σ/T的偏微分0。由于熔池表面的存在较大的温度梯度