【400A氬弧柴油焊機】氬弧焊焊劑增加熔深的機理

時間：2021-05-30

20世紀60年代烏克蘭巴頓焊接研究所首先將焊劑用于氬弧焊，一般將使用焊劑的氬弧焊稱為A-TIG焊,A-TIG焊早期主要用于焊接鈦合金,后來也大量用于焊接不銹鋼、低合金鋼。A-TIG焊的特點是在較薄的焊劑涂層上進行氬弧焊時,能夠大幅度地增加焊縫熔深,從而大幅度提高焊接生產(chǎn)效率、降低焊接成本,如能夠不加焊絲一次焊透12mm厚錳鋼板。90年代末美國和英國也研制出了用于奧氏體不銹鋼、低合金鋼的氬弧焊焊劑，此類焊劑已被美國海*于艦船用管道系統(tǒng)及其零部件的焊接。國內在這方面的研究不多,為此,我們研制了一種用于奧氏體不銹鋼的氬弧焊焊劑,并進行了焊接工藝試驗。

焊接工藝試驗包括焊接熔深效果試驗、單面焊雙面成形焊接試驗、焊接接頭的金相組織分析、化學成分分析、力學性能及耐蝕性能試驗。采用簡易的自動氬弧焊,將氬弧焊焊槍固定在可自動行走的焊接小車上,同時在固定連接處安上機械裝置,該裝置可自動穩(wěn)定氬弧焊弧長,以保證焊接工藝試驗過程的穩(wěn)定性。

所選試板尺寸為300mm@120mm@8mm(或10mm),采用直邊坡口,不留間隙,在自由狀態(tài)下對接點固,輕微打磨待焊焊道表面后,用刷涂筆蘸取糊狀物焊劑刷涂在待焊焊道表面,涂層寬度約20mm,將試板置于具有背面保護裝置的焊接臺架上,將鎢極置于始焊端距試板表面約1.5mm處,并對準焊道中心線。

氬弧焊焊劑能增加熔深,對其機理人們尚未形成共識。目前主要有兩種觀點,一般認為其可能的機理是,焊接時涂覆于陽極(工件)的焊劑涂層中的鹵素化合物在電弧熱的作用下?lián)]發(fā)出來,所產(chǎn)生的電負性元素吸附了位于陽極電弧外圍區(qū)域中用于電弧導電的電子,致使陽極電弧收縮,并導致陽極壓降及電場強度的增加,從而增加了電弧在陽極區(qū)的產(chǎn)熱量及熔透能力。氧化物致使電弧收縮的原因則歸結于處于揮發(fā)狀態(tài)的氧化物也具有吸附電子的能力。另一種觀點認為,焊劑涂層具有良好的電絕緣性,因此有利于收縮電弧。

由某些耐高溫且電絕緣性能穩(wěn)定的氧化物組成的焊劑涂層在減弱溫度較低的電弧周邊區(qū)域的電場強度的同時,在電弧中心的陽極斑點處,焊劑氣化分解而不再具有絕緣能力,將使電弧在鎢極**和陽極斑點之間的氣體導電過程中得到強化,這樣,電弧的收縮和陽極斑點壓力的增強,使得焊縫熔深得以大大增加。

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