6061鋁板SiC反而使熔深減小
點(diǎn)擊次數(shù)：2408 更新時(shí)間：2019/4/14 發(fā)布人：admin
采用6061鋁板,通過(guò)表面熔敷試驗(yàn)對(duì)活性劑組元進(jìn)行了篩察,挑選出了作為中間區(qū)域所用混合活性劑的基本組分,利用混料均勻設(shè)計(jì)法進(jìn)行了活性劑配方的研制,并對(duì)配方進(jìn)行了優(yōu)化。針對(duì)所得優(yōu)化配方,采用正交設(shè)計(jì)法進(jìn)行了焊接工藝試驗(yàn),得到一組良好的焊接工藝參數(shù)。焊后對(duì)焊縫的宏觀形貌及微觀組織進(jìn)行了觀察和分析,并通過(guò)力學(xué)性能試驗(yàn)分析了活性劑對(duì)焊縫力學(xué)性能的影響。進(jìn)行了焊道偏移試驗(yàn),利用高速攝像系統(tǒng)對(duì)電弧形態(tài)進(jìn)行了觀察,并同步記錄了焊接電壓變化,研究了活性劑對(duì)電弧導(dǎo)電通道電阻及電弧形態(tài)的影響,分析了鋁合金A-TIG焊熔深增加的機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明:12種單組元活性劑中,SiO2活性劑增加焊道熔深的效果最為顯著。6061鋁板AlNTiO2次之,NaFCaF2和Al2O3增加熔深效果不太明顯。6061鋁板SiC反而使熔深減小,且焊接熱影響區(qū)寬度很大。活性劑增加熔深效果依次排序?yàn)?SiO2AlNTiO2MnO2Cr2O3CaOMgONaClAl2O3CaF2NaFSiC通過(guò)混料均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn),開發(fā)出的活性劑配方Y(jié)G6061,可使焊縫熔深顯著增加,達(dá)3.5倍左右,表面成形良好。正交設(shè)計(jì)法所得的優(yōu)良焊接工藝參數(shù)為:電流240A 焊接速度40mm/min弧長(zhǎng)3mm中心區(qū)域涂覆寬度4mm此焊接工藝條件下,YG6061活性劑增加熔深效果顯著,可一次焊透10mm鋁板,實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。且所獲得的A-TIG焊接接頭晶粒細(xì)化,熱影響區(qū)寬度減小,基本不存在氣孔、裂紋、夾雜等焊接缺陷,拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率均可達(dá)到與母材相當(dāng)?shù)乃?焊縫區(qū)的硬度明顯提高。通過(guò)分析認(rèn)為,分區(qū)涂覆活性焊接當(dāng)中,焊道熔深增加主要是導(dǎo)電通道電阻變化和蒸汽電弧共同作用的結(jié)果。本課題研制的活性劑YG6061優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)下,既達(dá)到顯著增加熔深的目的,又改善了焊縫的質(zhì)量,提高了焊接接頭的性能。如果能將YG6061應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中,必將大大提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,具有良好的應(yīng)用前景和實(shí)際意義。
本文在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)理論分析，提出了一種新型焊接方法—分區(qū)活性TIG焊法，即：FZ-TIG焊(FluxZoneTIGWeld該方法是傳統(tǒng)TIG焊前，待焊焊道表面中心區(qū)域涂敷低熔沸點(diǎn)低電阻率活性劑，兩側(cè)區(qū)域分別涂敷高熔沸點(diǎn)12cr1movg合金管高電阻率活性劑SiO<,6061鋁板針對(duì)鋁合金6061鋁板活性化焊接過(guò)程中存在熔深增加和表面成型兩者不能同時(shí)兼容的問(wèn)題。2>然后進(jìn)行正常焊接。本論文中，針對(duì)待6061鋁板焊焊道表面中心區(qū)域涂敷的活性劑，采用均勻設(shè)計(jì)法研制出了一種鋁合金交流FZ-TIG焊活性劑配方FZ108使用該活性劑配方FZ108和活性劑SiO<,2>進(jìn)行交流FZ-TIG焊，能使焊縫熔深達(dá)到傳統(tǒng)TIG焊熔深的3.3倍，并且焊縫成形良好。通過(guò)改變焊接電流、焊接速度、間隙變化、溶劑變化、氬氣流量變化研究了焊接工藝參數(shù)變化對(duì)焊縫熔深的影響。焊縫金相組織觀察發(fā)現(xiàn)采用FZ-TIG焊接法能起到細(xì)化晶粒的作用。6061鋁板焊縫力學(xué)性能試驗(yàn)表明，F(xiàn)Z-TIG焊接法能增加焊縫硬度，而對(duì)焊縫強(qiáng)度影響不大。焊渣XRD分析表明，活性劑FZ108電弧高溫作用下能與母材金屬Al和表面氧化膜Al<,2>O<,3>發(fā)生反應(yīng)，能生成活性劑相對(duì)應(yīng)的金屬氧化物和金屬單質(zhì)。鋁及鋁合金TIG焊時(shí)由于其焊道熔深淺,焊接效率低,所以其應(yīng)用受到一定的限制。A-TIG焊接法是活性焊接新工藝,優(yōu)點(diǎn)在于,能在保證TIG焊高質(zhì)量的前提下,顯著增加焊接熔深,提高生產(chǎn)效率。本文將A-TIG焊接方法引入到鋁合金的焊接當(dāng)中,這對(duì)于拓寬鋁合金的應(yīng)用范圍及推動(dòng)活性焊接技術(shù)的發(fā)展都具有重要的意義。
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