电弧辅助活性TIG焊工艺特性及接头性能优化研究.docxVIP

电弧辅助活性TIG焊工艺特性及接头性能优化研究.docx

  1. 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
  2. 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  3. 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  4. 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  5. 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  6. 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  7. 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

电弧辅助活性TIG焊工艺特性及接头性能优化研究

一、引言

1.1研究背景与意义

在现代工业制造中,焊接技术作为关键的连接工艺,广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶工业、建筑等众多领域,对产品的质量、性能和可靠性起着决定性作用。随着工业的快速发展,对焊接质量和效率的要求也日益提高。

钨极惰性气体保护电弧焊(TIG焊),作为一种重要的焊接方法,在工业生产中占据着不可或缺的地位。它利用不熔化的钨极在惰性气体保护下产生电弧,对工件进行加热并熔化,无论是手工焊接还是自动焊接0.5-4.0mm厚的不锈钢时,TIG焊都是最常用的方法之一,还用于较厚断面根部焊道的焊接,主焊缝采用堆焊。TIG焊具有诸多优点,由于惰性气体可以有效地保护电弧和熔池,防止氧化和杂质的混入,因此可以获得高质量、无缺陷的焊缝;电弧稳定、热效率高、熔深大、变形小,能够实现高速、连续的焊接;且钨极不熔化,可以根据需要选择是否添加填充金属,能适应不同厚度、不同位置、不同形式的焊接,焊接灵活性大大提高。

然而,TIG焊也存在一些明显的不足。其熔深较浅,一般小于3mm,对于厚板焊接需要开坡口以便进行多道焊,这不仅增加了焊接工序和成本,而且多道焊时焊接变形和热影响区变大,严重影响接头质量;焊接效率低,成本高,钨极承载电流能力较差,过大的电流会引起钨极的熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池而引起夹钨,因此熔敷速度小;对焊前清理要求严格,需要特殊的引弧措施,高频引弧对人体有害;并且紫外线强烈、臭氧浓度高,对工作环境和操作人员健康有一定影响,当环境风力大于4m/s时,还将影响气体的保护效果。在焊接铝、铜等高热导金属以及薄板、管道等特殊材料时,常用的TIG焊接还容易出现开坑、开裂、气孔等缺陷,影响焊接质量。

为了克服TIG焊的这些缺点,提高焊接效率和质量,电弧辅助活性TIG焊应运而生。电弧辅助活性TIG焊(AA-TIG焊)采用辅助电弧在焊道表面制造一层很薄的氧化层取代活性剂的涂敷,然后进行TIG焊,同样可使焊缝熔深显著增加。这种方法具有广泛的适用性,不仅可以采用不同的混合气体作为活性焊接保护气体,比如CO?+Ar、O?+Ar、甚至空气,而且可以在多种钢材中应用,可实现全自动化生产,具有高效、焊接质量良好等优点。

对电弧辅助活性TIG焊工艺及接头性能的研究具有重要的现实意义。在学术研究层面,深入探究电弧辅助活性TIG焊的工艺参数对焊缝成形、熔深熔宽的影响规律,以及接头的力学性能、微观组织和腐蚀性能等,能够丰富和完善焊接理论体系,为该领域的进一步发展提供理论支持。在工业应用方面,该技术的应用能够提高焊接生产效率,降低生产成本,减少焊接缺陷,提高产品质量和可靠性,满足现代制造业对高效、高质量焊接的需求,从而推动航空航天、汽车制造、船舶工业等相关产业的发展。

1.2国内外研究现状

国外对电弧辅助活性TIG焊的研究开展较早,在工艺参数优化方面,通过大量实验研究了电流、电压、热输入、活性气体流量等参数对焊缝熔深熔宽的影响,发现调节电流和电压对焊接合金的热输入起重要影响作用,并得到了一些使熔深增加明显、表面成形良好的焊缝的最佳焊接工艺规范。在接头性能研究上,通过拉伸、弯曲和硬度等实验对焊接接头的力学性能进行测试,结果表明焊接接头的强度、韧性和硬度等指标均有所提高,且优于传统TIG焊接工艺;通过金相组织观察分析了氧化层对焊缝显微组织的影响,还通过断口形貌分析进一步探究了焊接接头的破坏模式。在熔深增加机理方面,通过对电弧形态和焊接电压的分析,以及XPS测试研究氧化层中的氧化物对表面张力的影响机理等,认为氧作为活性元素可改变钢材熔池表面张力温度系数是焊缝熔深增加的主要机理。

国内对电弧辅助活性TIG焊的研究也取得了不少成果。在工艺研究上,设计了多种电弧辅助活性TIG焊焊枪,包括电路设计和机械结构设计,并完成了焊接控制系统的集成;开展焊接工艺实验,比较采用电弧辅助技术和传统TIG焊接技术的焊接质量差别,验证了电弧辅助技术对焊接质量的提升作用,发现电弧辅助活性TIG焊在焊接合金薄板、小直径管道等细小零件上能够得到更理想的焊接效果。在接头性能分析上,同样通过多种实验手段研究了接头的力学性能、微观组织和耐腐蚀性能等,发现焊缝中的氧化物和气泡等缺陷在电弧辅助活性TIG焊的作用下会得到有效去除和填充,从而有效提高接头的强度和韧性。同时,也对不同混合活性保护气体对焊缝熔深及其金相组织的影响进行了研究。

1.3研究内容与方法

本研究旨在深入探究电弧辅助活性TIG焊工艺及接头性能,具体研究内容如下:

电弧辅助活性TIG焊工艺参数研究:系统研究电流、电压、热输入、活性气体流量等工艺参数对焊缝熔深、熔宽及焊缝成形的影响规律

您可能关注的文档

文档评论(0)

131****9843 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档