焊接过程金属活性熔化现象研究

摘要

活性焊接作为一种高效的焊接工艺，具有生产效率高、环保、焊接质量高等优点，在许多场合应用越来越广泛。但目前对活性焊接机理的研究还不充分，尚无统一观点，已有观点主要涉及活性剂对电弧形态和熔池表面张力和电弧吸热的影响。
　　 本文从研究活性剂活性熔化机理出发，选择了四种不同活性剂SeO2、MoS2、LiOH-2H2O、Na2CO3，然后涂敷于焊芯表面，在钨极氩弧焊下焊接熔化，通过对比不同活性剂涂层焊芯在相同焊接参数下的熔滴、熔化系数大小，来验证所选活性剂在惰性气氛下的活性作用，并探索各种活性剂可能的活性剂机制，实验发现各种活性剂均能细化熔滴，其中SeO2不仅能显著细化熔滴，还能显著提高熔化效率。为了进一步研究各种活性剂的在焊接过程的活性机理，选择了将活性材料分别涂覆在去除氧化皮的试板上和制备成各种活性焊丝两种实验方法，并在CO2保护短路过渡形式下焊接，用记忆示波器和高速摄影记录焊接过程参数。在工件表面添加活性剂实验条件下，通过对比不同活性剂的焊接电流波形曲线、电弧电压波形曲线、焊缝熔深、熔宽、余高、焊缝熔化母材截面积，飞溅的大小，来研究不同活性剂在工件表面条件下对焊缝成型、电弧形态、熔池金属流动的影响机理，实验发现各种活性剂均能减少瞬时短路，提高母材熔化量，改善成型，减小飞溅，其中活性剂SeO2的效果最明显。通过对4.0mm焊丝退火去除表面氧化皮，刻痕毛化，加粉，拉拔工艺制备成活性焊丝，并分析处理记忆示波器和高速摄影在焊接过程记录电弧电压、焊接电流波形参数、电弧形态熔滴过渡照片，通过对比发现活性剂能提高短路过渡频率、电弧燃弧率，通过对比不同活性焊丝间的熔化系数、飞溅、焊缝成型，发现活性剂均能提高焊丝熔化系数，减小飞溅，其中活性剂SeO2效果明显。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本课题的提出

1.2活性剂焊接技术的研究进展及活化机理

1.2.1 A-TIG焊

1.2.2活性CO2焊

1.2.3活性钎焊

1.2.4活性等离子焊接

1.2.5活性电子柬焊

1.2.6活性聚焦光束焊

1.2.7活性剂在其他焊接方法中的应用

1.3活化焊接在国内外的发展与展望

1.4本课题的研究内容

第二章惰性气氛下活性熔化现象的研究

2.1活性剂的选择

2.2实验方案确定

2.2.1活性剂的添加途径与影响机理

2.2.2熔滴上的作用力

2.2.3熔滴表面张力的测定

2.2.4实验目的

2.3试验设备与试验材料

2.4试验方法

2.4.1活性剂的涂覆

2.4.2涂覆不同活性剂焊芯熔滴大小对比试验

2.4.3不同活性剂条件下焊芯熔化系数对比试验

2.4.4不同活性剂对焊接电流电弧电压影响对比试验

2.5试验结果及分析

2.5.1不同活性剂在相同焊接条件下对熔滴过渡的影响

2.5.2不同活性剂在相同焊接参数下对焊芯熔化系数的影响

2.5.3不同活性剂在相同焊接条件下对电弧电压和焊接电流影响

2.6本章小结

第三章工件表面活性熔化现象研究

3.1试验设备与实验材料

3.2实验方法

3.3实验结果及分析

3.3.1不同活性剂对熔滴过渡与电弧形态的影响

3.3.2不同活性剂对焊缝成型的影响

3.3.3活性剂涂层对电弧吸收热的影响

3.4本章总结

第四章焊丝表面活性熔化现象研究

4.1活性焊丝的制备

4.1.1焊丝退火处理与表面清理

4.1.2焊丝表面刻痕与焊丝拉拔工艺

4.2拉拔加粉量的定量计算

4.3焊接实验设备及实验材料

4.4实验内容

4.5实验结果与分析

4.5.1不同活性剂涂层焊丝的波形分析

4.5.2不同活性剂涂层焊丝熔滴过渡与电弧形态的影响

4.5.3不同活性剂涂层对焊缝表面形态影响

4.6本章总结

第五章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢