6061铝板SiC反而使熔深减小
点击次数：2177 更新时间：2019/4/14 发布人：admin
采用6061铝板,通过表面熔敷试验对活性剂组元进行了筛察,挑选出了作为中间区域所用混合活性剂的基本组分,利用混料均匀设计法进行了活性剂配方的研制,并对配方进行了优化。针对所得优化配方,采用正交设计法进行了焊接工艺试验,得到一组良好的焊接工艺参数。焊后对焊缝的宏观形貌及微观组织进行了观察和分析,并通过力学性能试验分析了活性剂对焊缝力学性能的影响。进行了焊道偏移试验,利用高速摄像系统对电弧形态进行了观察,并同步记录了焊接电压变化,研究了活性剂对电弧导电通道电阻及电弧形态的影响,分析了铝合金A-TIG焊熔深增加的机理。试验结果表明:12种单组元活性剂中,SiO2活性剂增加焊道熔深的效果最为显著。6061铝板AlNTiO2次之,NaFCaF2和Al2O3增加熔深效果不太明显。6061铝板SiC反而使熔深减小,且焊接热影响区宽度很大。活性剂增加熔深效果依次排序为:SiO2AlNTiO2MnO2Cr2O3CaOMgONaClAl2O3CaF2NaFSiC通过混料均匀设计试验,开发出的活性剂配方YG6061,可使焊缝熔深显著增加,达3.5倍左右,表面成形良好。正交设计法所得的优良焊接工艺参数为:电流240A 焊接速度40mm/min弧长3mm中心区域涂覆宽度4mm此焊接工艺条件下,YG6061活性剂增加熔深效果显著,可一次焊透10mm铝板,实现单面焊双面成形。且所获得的A-TIG焊接接头晶粒细化,热影响区宽度减小,基本不存在气孔、裂纹、夹杂等焊接缺陷,拉伸强度与断裂伸长率均可达到与母材相当的水平,焊缝区的硬度明显提高。通过分析认为,分区涂覆活性焊接当中,焊道熔深增加主要是导电通道电阻变化和蒸汽电弧共同作用的结果。本课题研制的活性剂YG6061优化的焊接工艺参数下,既达到显著增加熔深的目的,又改善了焊缝的质量,提高了焊接接头的性能。如果能将YG6061应用于实际生产当中,必将大大提高生产效率,降低生产成本,具有良好的应用前景和实际意义。
本文在大量试验研究的基础上，通过理论分析，提出了一种新型焊接方法—分区活性TIG焊法，即：FZ-TIG焊(FluxZoneTIGWeld该方法是传统TIG焊前，待焊焊道表面中心区域涂敷低熔沸点低电阻率活性剂，两侧区域分别涂敷高熔沸点12cr1movg合金管高电阻率活性剂SiO<,6061铝板针对铝合金6061铝板活性化焊接过程中存在熔深增加和表面成型两者不能同时兼容的问题。2>然后进行正常焊接。本论文中，针对待6061铝板焊焊道表面中心区域涂敷的活性剂，采用均匀设计法研制出了一种铝合金交流FZ-TIG焊活性剂配方FZ108使用该活性剂配方FZ108和活性剂SiO<,2>进行交流FZ-TIG焊，能使焊缝熔深达到传统TIG焊熔深的3.3倍，并且焊缝成形良好。通过改变焊接电流、焊接速度、间隙变化、溶剂变化、氩气流量变化研究了焊接工艺参数变化对焊缝熔深的影响。焊缝金相组织观察发现采用FZ-TIG焊接法能起到细化晶粒的作用。6061铝板焊缝力学性能试验表明，FZ-TIG焊接法能增加焊缝硬度，而对焊缝强度影响不大。焊渣XRD分析表明，活性剂FZ108电弧高温作用下能与母材金属Al和表面氧化膜Al<,2>O<,3>发生反应，能生成活性剂相对应的金属氧化物和金属单质。铝及铝合金TIG焊时由于其焊道熔深浅,焊接效率低,所以其应用受到一定的限制。A-TIG焊接法是活性焊接新工艺,优点在于,能在保证TIG焊高质量的前提下,显著增加焊接熔深,提高生产效率。本文将A-TIG焊接方法引入到铝合金的焊接当中,这对于拓宽铝合金的应用范围及推动活性焊接技术的发展都具有重要的意义。
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