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钛合金A-TIG焊活性剂的研制

吴飞虎  
【摘要】:钨极氩弧焊是常见的钛合金焊接方法,但由于其电弧热量不集中,导致其单道焊熔深小(≤3 mm)、焊接效率低,对于中厚板焊接需要开坡口,进行多层多道焊,从而使得工艺复杂性增加,焊接效率降低,焊接成本增加,所以目前TIG焊多用于薄板或多层焊的打底。而对于A-TIG焊,乌克兰巴顿焊接研究所为消除钛合金焊缝气孔,焊前于焊道表面涂敷一层活性剂,发现消除气孔的同时,焊缝熔深增加。因此,为增加熔深,A-TIG焊开始被广泛研究,目前已大量用于各种合金的焊接上。 本文通过选取MgF_2、NaF、MnCl_2、MgCl_2、Te、CrCl_3等10种常见的卤化物及单质作为试验用活性剂材料,用直流正接A-TIG焊进行试样的表面熔焊,分析了活性剂对焊缝熔深、熔宽、电弧形态及焊接电压的影响规律,并用均匀设计法进行试验设计,开发出了稳定性好可靠性高的钛合金用A-TIG焊多组元活性剂配方FT-S5。在此基础上,采用正交设计法探索了焊接工艺参数对焊接熔深及熔宽的影响规律,对钛合金A-TIG焊接工艺参数进行优化后,焊缝成形较好,无气孔等缺陷,并利用配方FT-S5探索活性剂涂敷量对焊接熔深的影响规律,得出对焊接熔深影响最大的涂敷量。 采用FT-S5活性剂配方对钛合金进行A-TIG焊,分析了其对焊接接头拉伸性能、冲击性能、硬度及耐腐蚀性能的影响,并通过改变弧长试验及焊缝偏移试验初步分析了TC4钛合金焊接熔深增加的机理。 本课题针对TC4钛合金,进行A-TIG焊接方法研究,开发出适用于工程实践用TC4钛合金的活性剂材料,将能大幅度提高钛合金焊接的效率和质量,具有广阔的应用前景和实际意义。


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