熔化极气体保护焊用活性剂研究

发布时间：2020-12-16 16:34

　　CO2气体保护焊由于其生产效率高、焊接成本低、焊接质量好,被广泛应用在汽车、工程机械、建筑等领域。为了提高CO2气体保护焊的生产效率,需提高焊接速度和焊接电流,伴随而来的是飞溅增大的问题。飞溅清理工作完全没有生产价值,并消耗大量人力、物力。在实际焊接生产中,采用20%CO2+80%Ar代替CO2气体,可以有效的提高熔化极气体保护焊熔滴过渡的平稳性和电弧稳定性,使得飞溅量减少、大颗粒飞溅比例降低。但由于使用20%CO2+80%Ar混合气体保护焊代替CO2气体保护焊,焊缝的熔深变小,根部变窄,在同样焊接参数下焊接角焊缝,在根部定位焊的焊点处容易产生根部未熔合。本文研发适于熔化极气体保护焊的活性剂,用于解决20%CO2+80%Ar混合气体熔化极气体保护焊接熔深浅易产生根部未熔合的问题。首先研究了单组元活性剂对焊缝成形的影响规律,本文将Si02、Ti02、MgO、Cr2O3、B2O3、BaO、CaO、Al2O3、Fe2O3、M0O3、MnO、MoS2、CaF2、K2CO3 14种常用的单组元活性剂,应用在20%CO2+80%Ar混合气体保护焊中,试验研究了 14种单组元活性剂对焊缝表面成形、熔... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１根部未熔合的产生机理??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｒｏｏｔ?ｕｎｄｅｒｃｕｔ?ｄｅｆｅｃｔ??

Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｏｌｔｅｎ?ｍｅｔａｌ?ｆｌｏｗ?ｉｎ?ｗｅｌｄ?ｐｏｏｌ?ａｎｄ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｅｎｓｉｏｎ?ｇｒａｄｉｅｎｔ?ｗｉｔｈ?ａｎｄ?ｗｉｔｈｏｕｔ?ｆｌｕｘ??＆叩〇＂［４５］等人将少量表面活性元素对表面张力的影响与表面能联系起来。??Ｈｅｉｐｌ＃６］等人研宄了表面活性元素对熔池液体运动的影响，并得到一种理论，毛细作用力的大小和方向决定了熔池液体流动方向，进而增加熔深，Ｓ、０等面活性元素的浓度决定了热毛细作用力。观察发现，当表面活性元素的含量超一个特定值（大约５００ｐｐｍ），表面张力温度梯度系数由负变正。由于熔池表液体总是由低表面张力区域流向高表面张力区域，在熔化的金属中会形成一个环，如图１－２所不。由于纯金属、钢和其他合金中〇、Ｓ元素的含量较少，表张力温度梯度为负，即随着温度的增加，表面张力逐渐减小，导致液态金属由中??心区域向外流，最后使得溶深浅而宽。??Ｂｅｒｔｈｉｅｒ［４７］等人使用?Ｃｒ２０３、Ｔｉ０２、Ｖ２０５、ＭｇＦ２、ＭｇＣｌ?组成活性剂焊接?３０４Ｌ不锈钢，并对Ｍａｒａｎｇｏｎｉ对流和洛仑兹力的共同作用进行了模拟，结果表明最的Ｍａｒａｎｇｏｎｉ对流转变发生在少量氧化物添加在ＭｇＦ２中时，并且氟化物不影

Ａ－ＴＩＧ焊该区域的面积减小。Ｄ〇ｎｇ［５Ｇ］等人记录下Ａ－ＴＩＧ焊接过程，发现活性剂??覆盖区域产生了蓝色的蒸汽，该蒸汽覆盖在熔池金属和电极之间的电弧通道周??围，并且收缩了电弧通道，如图１－３所示。Ｔｓｅｎｇ［５１］等人对比了焊接３１６Ｌ不锈钢??时，Ｓｉ０２和Ｔｉ０２对电弧的收缩作用，研宄发现Ｓｉ０２对电弧的收缩作用大于Ｔｉ０２，??该文献认为这是由于电负性的不同导致收缩电弧的效果不同，其中Ｓｉ的电负性??为１．９０，Ｔｉ的电负性为１．５４，?Ｓｉ能吸收更多的弧柱外围的电子，从而能更好的??收缩电弧。ＬＩ?Ｑｉｎｇ－Ｍｉｎｇ［５２］等人通过研究活性剂８丨０２和１１０２对焊接电压影响来??说明其增加熔深的原理，其中Ｓｉ０２改变电弧电压，而Ｔｉ０２基本无影响。说明二??者増加熔深机理不同，Ｓｉ０２对电弧的收缩作用明显。Ｓｋｖｏｒｔｓｏｖ［５３］在研宄电弧收??缩机理和其对熔深的增加效果时，参照电负性理论解释他所用活性剂的增深效??果。结果显示，添加卤化物能够影响电弧弧柱电子气体的分压，这说明卤化物蒸??汽可以吸收弧柱的电子。但当他使用不同卤化物（ＮａＦ、ＣａＦ２、ＫＦ）作为活性剂??时

【参考文献】：
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本文编号：2920449